WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«Рекомендовано Учебно-методической комиссией ФХТиЭ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ Издание третье, дополненное для филиала РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в городе Ташкенте ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА

имени И. М. ГУБКИНА

Рекомендовано

Учебно-методической комиссией

ФХТиЭ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

Издание третье, дополненное для филиала РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в городе Ташкенте (Республика Узбекистан) Москва 2007 УДК 54 Авторы – коллектив преподавателей кафедры общей и неорганической химии РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина: доц. Аллахведрдиева Д. Т., доц. Болдырева О. Г., доц. Голубовская Л. П., доц. Дорохин В. П., доц. Зайцев Н. К., доц.

Карташева М. Н., доц. Локтев А. С., проф. Медведева М. Л., доц. Некрасова В.

В., Рудык Е. М., доц. Рыбальченко В. С., доц. Травникова Л. А., асс Филиппенкова Н. М..

Под редакцией зав. кафедрой проф. Дедова А. Г. и доц. Аллахвердиевой Д. Т.

В каждой работе данного практикума изложен перечень основных разделов теоретического курса, которые необходимо повторить перед выполнением работы, приведены вопросы и упражнения для подготовки к допуску и защите лабораторной работы, и даны методические указания к самим лабораторным работам.

Лабораторный практикум предназначен для студентов РГУ нефти и газа им. И.

М. Губкина всех направлений подготовки дипломированных специалистов и бакалавров, за исключением направления «Химическая технология органических веществ и топлив»

Рецензенты д.х.н. проф. кафедры общей химии МГУ им..

Ломоносова О. С. Зайцев и к.х.н. доц. кафедры промышленной экологии РГУ нефти и газа Г. И. Журавлев.

(С) Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина, изд.3,

ВВЕДЕНИЕ

К выполнению лабораторного практикума допускаются студенты, изучившие порядок работы в химической лаборатории и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

Подготовка к лабораторной работе является одним из видов самостоятельной работы студентов и осуществляется заранее. Для этого необходимо:

1) предварительно изучить соответствующие разделы теоретического курса по рекомендованным пособиям в соответствии с разделом I лабораторной работы;





2) в тетради для лабораторных работ дать ответы на вопросы и решить задачи, приведенные во разделе II данной работы.

3) внимательно ознакомиться с содержанием предстоящей лабораторной работы и заранее оформить экспериментальную часть (раздел III лабораторной работы), оставив место для записей соответствующих наблюдений и выводов во время проведения лабораторных работ.

4) защитить выполнение лабораторной работы у преподавателя, предъявив ему оформленную лабораторную работу и ответив на несколько вопросов по технике проведения лабораторной работы и обоснованности выполнения отдельных ее параграфов для подтверждения теоретических разделов курса.

ПОРЯДОК РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ.

Все лабораторные работы выполняются каждый студентом самостоятельно на своем рабочем месте, которое закрепляется за ним на все время практикума.

При выполнении работ необходимо соблюдать все меры предосторожности, последовательность операций и количественные соотношения веществ, указанные в руководстве. Запрещается проводить эксперименты, не предусмотренные данной лабораторной работой.

Записи в тетради для лабораторных работ должны быть краткими, четкими и заноситься сразу же после окончания каждого опыта Отчет о выполненной лабораторной работе должен быть аккуратно оформлен и содержать следующие сведения:

дату выполнения лабораторной работы, номер и название работы, ответы на вопросы и упражнения к данной лабораторной работе, номера параграфов и названия опытов в экспериментальной части, рисунки приборов или схемы установок, уравнения всех химических реакций необходимые расчеты, результаты наблюдения, подробные выводы.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ

ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.

1. Все реактивы индивидуального пользования, представляющие собой разбавленные водные растворы кислот солей и оснований, находятся на рабочих столах в специальных штативах в склянках с пипетками. Необходимые для проведения лабораторных работ реактивы общего пользования находятся в вытяжном шкафу. Там же, в специальных поддонах, расположены концентрированные растворы кислот и щелочей, пипетки для отбора концентрированного раствора из склянки. Нельзя вынимать емкости с концентрированными растворами кислот и щелочей из поддонов! После использования реактива склянку следует тотчас же закрыть.

2. При работе с сухими веществами их следует брать специальной ложечкой или шпателем.

3. Если в руководстве не указаны количества веществ, необходимых для опыта, то брать их следует в минимальном количестве.

4. Если реактив взят в избытке, то его нельзя выливать (высыпать) из пробирки обратно в склянку.

5. Все работы, связанные с применением или получением ядовитых или неприятно пахнущих веществ, а также с использованием концентрированных кислот и щелочей, проводятся в вытяжном шкафу при включенной вытяжной вентиляции.





оборудование и проводить эксперименты, не предусмотренные в методических указаниях к данной лабораторной работе.

7. При нагревании растворов в пробирке необходимо пользоваться специальным держателем. Отверстие пробирки должно быть направлено в сторону от себя и соседей.

8. Запах газа следует определять осторожно, направляя воздух над склянкой или пробиркой легким движением руки к себе.

9. При разбавлении серной кислоты следует строго соблюдать правило добавлять кислоту в воду!

10. Попавшую на лицо или руки кислоту необходимо тотчас же смыть сильной струей воды и на обожженное место наложить повязку из ваты, смоченной разбавленным раствором питьевой соды.

11. Попавшую на лицо или руки щелочь следует тотчас же смыть сильной струей воды и положить повязку из ваты, смоченной разбавленным раствором борной кислоты.

12 Обожженную горячими предметами кожу следует смочить раствором перманганата калия.

13. Во всех случаях (пункты 10-12) необходимо поставить в известность преподавателя или дежурного лаборанта.

ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Простые вещества. Аллотропия. Сложные вещества. Органические и неорганические вещества. Основные классы неорганических соединений.

Оксиды, их состав и номенклатура. Солеобразующие и индифферентные (безразличные) оксиды. Оксиды основные, кислотные и амфотерные.

Химические свойства оксидов. Способы получения.

Кислоты, их состав и номенклатура. Классификация кислот. Основность кислот. Получение кислот и их характерные свойства.

Основания, их состав и номенклатура. Классификация оснований.

Способы получения и свойства оснований. Щелочи. Амфотерные гидроксиды.

Соли, их состав и номенклатура. Классификация солей. Соли средние, кислые, основные и двойные. Способы получения солей. Химические свойства солей.

Условия протекания ионообменных реакций до конца.

Генетическая связь между классами неорганических соединений.

Использование веществ, принадлежащих к основным классам неорганических соединений, в нефтяной и газовой промышленности.

1. Приведите по три примера основных, амфотерных, кислотных и безразличных оксидов. Назовите их. Напишите графические формулы их молекул.

2. Какие гидроксиды соответствуют следующим оксидам: оксид бария, оксид калия, оксид углерода (IV), оксид фосфора (V). Напишите графические формулы их молекул. Назовите их.

3. Какие элементы образуют основные оксиды, а какие - кислотные?

Какими химическими свойствами обладают следующие оксиды: K2O, Cr2O3, CrO3 ? Подтвердите ответ соответствующими уравнениями реакций.

4. Какими химическими свойствами обладают следующие гидроксиды:

Cu(OH)2 ; Zn(OH)2 ; H2SO4? Подтвердите ответ соответствующими уравнениями реакций.

5. Какими способами получают кислоты и основания? Подтвердите ответ уравнениями реакций, в результате которых получаются Ba(OH2); Cu(OH)2;

HCl, H2SO4.

6. Используя следующие вещества CaO, H2O, HCl, Ca(OH)2, SO3, NaOH, Na2CO осуществите нижеприведенные превращения:

оксид основание основная соль средняя соль;

оксид кислота кислая соль средняя соль;

гидроксид оксид соль 7. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Cu(OH)2 CuO CuSO NaOH Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 CO Zn ZnO Zn(NO3)2Zn(OH)2 Na2[Zn(OH)4] CaO Ca(OH)2 CaOHCl CaCl2 CaSO4 Ca(HSO4) Опыт 1. Изменение окраски раствора индикатора в зависимости от реакции среды.

В три пробирки налейте приблизительно по 1 мл дистиллированной воды, разбавленной хлороводородной кислоты и разбавленного раствора гидроксида натрия. Добавьте в каждую пробирку 1-2 капли метилоранжа, отметьте в таблице изменение окраски растворов. Опыт повторите ещё 2 раза. Один раз в каждую пробирку добавьте 1-2 капли лакмуса, второй раз – столько же фенолфталеина.

Сделайте вывод о изменении окраски индикаторов в зависимости от среды раствора.

Метилоранж Лакмус Фенолфталеин * Фенолфталеин в растворах сильных щелочей со временем теряет окраску Опыт 2. Химические свойства кислот.

а) Взаимодействие хлороводородной (соляной) кислоты и разбавленной серной кислоты с металлами.

Испытайте действие разбавленных растворов соляной и серной кислот на цинк и медь. В 2 пробирки налейте приблизительно по 1 мл разб. соляной и серной кислот и опустите туда по 1 грануле цинка. В две другие пробирки также налейте по 1 мл разбавленных соляной с серной кислот и опустите туда по небольшому кусочку медной проволоки. Через некоторое время отметьте, в каких пробирках происходит выделение газа. Дайте объяснение наблюдаемому различию в действии цинка и меди на разбавленные растворы выбранных кислот с помощью понятия «активность металла». Обратите внимание на положение цинка и меди относительно водорода в ряду стандартных электродных потенциалов. Напишите уравнения реакций. К какому типу относятся эти реакции?

б) Взаимодействие кислот с основными оксидами.

Испытайте действие разбавленной соляной кислоты на оксид кальция.

Что наблюдается? Напишите уравнение реакции.

Примечание: При использовании оксида кальция, находившегося длительное время на воздухе, можно наблюдать побочную реакцию, протекающую с выделением газа. С чем это связано?

в) Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации) Налейте в пробирку 1 мл раствора гидроксида натрия, добавьте 1-2 капли лакмуса. Отметьте цвет раствора. По каплям добавляйте в пробирку раствор хлороводородной (соляной) кислоты. Как меняется цвет раствора? При каких соотношениях объёмов основания и кислоты произошла полная нейтрализация основания? Напишите уравнение прошедшей реакции.

Опыт 3. Химические свойства оснований.

а) Получение и термическое разложение оснований.

Пользуясь растворами соли меди (II) и гидроксида натрия, получите гидроксид меди (II). Укажите цвет осадка. Осторожно нагрейте содержимое пробирки в пламени газовой горелка. Для предупреждения выброса нагревайте верхнюю часть содержимого пробирки. Что наблюдается? Сделайте вывод о разложении гидроксида меди (II) при нагревании. Напишите уравнения реакций.

б) Получение и свойства амфотерных гидроксидов.

Налейте в. пробирку несколько капель раствора сульфата цинка.

Осторожно (резкое вдыхание аммиака может привести к потере сознания) добавьте несколько капель разбавленного раствора гидроксида аммония (водного раствора аммиака). Что образуется? Содержимое пробирки разделите на две части.

Испытайте отношение гидроксида цинка к раствору соляной кислоты и избытку раствора гидроксида натрия. Что наблюдается? Напишите уравнения соответствующих реакций, учитывая, что при растворении гидроксида цинка в растворе гидроксида натрия образуется тетрагидроксоцинкат натрия Na2[Zn(OH)4] Опыт 4 Получение и свойства оксидов.

а) Получение основного оксида.

В металлическую ложечку для сжигания положите магниевой стружки и нагрейте ее в пламени газовой горелки до воспламенения магния. Осторожно!

Магний горит очень ярко. Напишите уравнение реакции. Отметьте цвет оксида.

Сохраните полученный оксид для следующего опыта.

б) Взаимодействие основного оксида с водой.

Полученный в предыдущем опыте оксид перенесите в пробирку и добавьте 1-2 мл воды и 2-3 капли фенолфталеина. Как изменилась окраска?

Напишите уравнение реакции взаимодействия оксида магния с водой.

в) Получение кислотного оксида.

Положите в пробирку кусочек мела и прибавьте несколько капель раствора соляной кислоты. Что наблюдается? Получите углекислый газ в аппарате Киппа, в котором протекает аналогичная реакция соляной кислоты с мрамором. Напишите уравнение реакции. Сделайте заключение о устойчивости угольной кислоты.

г) Взаимодействие кислотного оксида с водой.

Пропустите ток углекислого газа из аппарата Киппа в пробирку с водой.

Добавьте к содержимому пробирки 2-3 капли раствора индикатора метиловый красный. Отметьте изменение окраски и объясните причину. Напишите уравнение реакции взаимодействия углекислого газа с водой. Будет ли происходить изменение окраски, если использовать индикатор метилоранж?

Сделайте заключение о силе угольной кислоты.

Опыт 5 Получение и химические свойства солей.

а) Взаимодействие солей с металлами.

Налейте в одну пробирку раствор сульфата меди (II) и опустите кусочек цинка. Что наблюдается? Напишите уравнение происходящей реакции. В другую пробирку налейте раствор сульфата цинка и опустите туда кусочек медной проволоки. Будет ли взаимодействовать медь с раствором соли цинка?

Обратите внимание на положение меди и цинка в ряду активности металлов.

Сделайте обобщающий вывод о взаимодействии растворов солей с металлами.

б) Получение солей реакцией обмена.

Налейте в пробирку несколько капель раствора хлорида натрия и добавьте 2-3 капли нитрата серебра. Что является признаком протекания этой реакции? Напишите уравнение реакции.

в) Получение средней соли и переход её в кислую соль.

Налейте в пробирку раствор гидроксида кальция (известковой воды) и пропустите через раствор углекислый газа из аппарата Киппа до помутнения раствора. Какая соль при этом образовалась? Продолжайте пропускать углекислый газ через раствор до полного растворения первоначально выпавшего осадка. Какая соль образуется при пропускании через известковую воду избытка углекислого газа? Напишите уравнения реакций. К какому типу солей относятся образовавшиеся соли?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТА

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Понятие об относительной и абсолютной атомной и молекулярной массе.

Понятия моль, молярная масса, молярный объём. Закон Авогадро и следствия из него. Нормальные условия. Приведение объёма газа к нормальным условиям. Объединённое уравнение Гей - Люссака и Бойля – Мариотта.

Понятие о валентности химического элемента.

Понятие об эквиваленте и молярной массы эквивалента простых и сложных веществ, участвующих в окислительно- восстановительной реакции.

Объём моля эквивалента газообразного вещества (н.у.), участвующего в окислительно-восстановительном процессе.

Понятие об эквиваленте и молярной массе эквивалента сложного вещества, участвующего в ионно-обменной реакции. Влияние состава продуктов реакций ионного обмена на определение эквивалента и молярной массы эквивалента исходного вещества.

Закон эквивалентов. Математическое выражение закона эквивалентов для систем «твердое вещество (1) – твердое вещество (2)» «газ(1) – газ (2)», «твердое вещество – газ».

1. По каким формулам можно вычислить эквивалент и молярную массу эквивалента вещества, участвующего в ионно-обменных реакциях:

а) оксид алюминия + ….. сульфат алюминия + … б) серная кислота + …... сульфат металла + … в) гидроксид бария + ….. хлорид бария + … г) сульфат хрома (III) + ….. хлорид хрома (III) + … д) H3PO4 + … NaH2PO4 + … е) Cr(OH)3 + … CrOHCl2 + … 2. По каким формулам можно вычислить эквивалент и молярную массу эквивалента вещества, участвующего в окислительно- восстановительных реакциях? Определите, чему равна молярная масса эквивалента метана СН4 и оксида углерода (II) в реакциях их полного сгорания (до оксида углерода (IV) и воды.

3. Рассчитайте молярную массу эквивалента железа в реакциях:

4. Напишите формулы для расчета объёма моля эквивалента газообразного вещества и определите объём моля эквивалентов (н.у.) водорода, кислорода и азота в реакциях:

5. Какой объём водорода выделится при растворении 10г цинка в кислоте при н.у.?

6. Оксид трехвалентного металла содержит 47% (мас.) кислорода. Определите формулу оксида.

Определение молярной массы эквивалента магния.

Оборудование и материалы Колбы на 250 и 500 мл; стакан на 300 мл; трубки стеклянные и каучуковые;

зажим; резиновые пробки с отверстиями; фильтровальная бумага; калька; весы;

мерный цилиндр на 100 мл; магниевая стружка; серная кислота разбавленная.

Порядок выполнения работы.

Работа выполняется обязательно двумя студентами!

Для определения молярной массы эквивалента магния используется прибор, изображенный на рис. 1.

Прибор состоит из А- колбы объемом 250 мл, Б- колбы объёмом 500 мл, Встакана объёмом 300 мл. Колба А снабжена резиновой пробкой с вставленной в нее короткой стеклянной трубкой, на которую надет резиновый шланг Е. Для колбы Б предназначена резиновая пробка с двумя вставленными в неё стеклянными трубками, на одну из которых надет резиновый шланг Е, а на другую- резиновый шланг с сифоном Г и зажимом Д.

а) Отмерьте цилиндром и вылейте в колбу А 25 мл разбавленной серной кислоты, стараясь избежать смачивания горла колбы. При попадании на него капель кислоты осторожно удалите их фильтровальной бумагой.

б) На кусочке кальки взвесьте на весах приблизительно 0,1 г магниевой стружки с точностью до 0,001 г.

в) Налейте в колбу Б водопроводной воды до начала горловины колбы.

г) Плотно заткните колбу Б пробкой с двумя трубками.

д) Заполните сифон Г водой, для чего наклоните колбу Б над раковиной в сторону трубки с сифоном и откройте зажим Д. Дайте воде вытеснить весь воздух из сифона и закройте зажим.

Убедитесь, что вода не капает из сифона и в него не попадают пузырьки воздуха. Если эти условия не выполняются, обратитесь за помощью к лаборанту.

е) Ополосните цилиндр водопроводной водой и отмерьте 50 мл воды (по нижнему краю мениска), вылейте воду в стакан В и опустите туда сифон.

ж) Наклоните горизонтально колбу А, не допуская попадания серной кислоты в горло колбы и осторожно поместите туда кальку с магниевой стружкой, не допуская попадания магния в кислоту.

з) Один из выполняющих работу фиксирует колбу Б, не допуская её падения и готовится открыть зажим Д. Второй, держа колбу А в горизонтальном положении, плотно закрывает её пробкой с отводной трубкой Е и ставит на стол, фиксируя руками обе колбы, чтобы избежать их падения. Первый студент одновременно с этим открывает зажим. Следите за тем, чтобы сифон был все время погружен в жидкость!

и) Если не весь магний попал в кислоту, необходимо, придерживая колбу Б, осторожно подвигать колбой А, добившись попадания в кислоту всего магния.

к) Дождитесь полного растворения магния в кислоте (прекращения выделения пузырьков водорода).

л) Фиксируя сифон погруженным в жидкость, уравняйте поверхность воды в колбе Б и стакане В, придвинув их друг к другу и осторожно приподняв стакан или колбу, в зависимости от того, где уровень воды выше. Добившись совпадения уровней жидкости, дайте команду закрыть зажим. Избегайте опрокидывания колбы А!

м) Объём воды, вытесненной из колбы Б в стакан В, равен объёму водорода, выделившемуся в колбе А при реакции магния с серной кислотой. Для определения объёма вытесненной воды следует вынуть сифон из стакана и перелить воду в мерный цилиндр. Если объём воды больше 100 мл, следует отмерить цилиндром 100 мл воды из стакана, вылить её в раковину и затем вылить в цилиндр остатки воды, определив её общий объём. Из полученной величины следует вычесть 50 мл, которые были налиты в стакан заранее.

Запишите значение полученного объёма Vизмер. Если результат эксперимента не будет принят преподавателем, опыт следует повторить.

Обработка результатов эксперимента.(Расчетная часть).

Полученное значение объема водорода можно использовать для расчета массы эквивалента магния только после его приведения к нормальным условиям. При этом следует учитывать, что давление газов над водой в колбе Б, уравновешенное атмосферным давлением, определяется выделившимся водородом и парами воды: P = Pводор. + h где P- атмосферное давление, h- давление насыщенного водяного пара при температуре опыта.

Тогда где V0- объём выделившегося водорода при нормальных условиях, мл.

P- атмосферное давление, мм. рт. ст., определенное по барометру.

h- давление насыщенного водяного пара, мм. рт. ст. при температуре опыта, определенное по табл. t - температура опыта, оС, определенная по термометру в лаборатории.

Таблица 1 Давление насыщенного водяного пара при различных Поправка на давление водяных паров вводится в связи с тем, что выделившийся водород в приборе контактирует с водой и общее давление, вытесняющее воду из прибора складывается из парциальных давлений водорода и водяного пара.

Найденное значение V0 используется для расчета молярной массы эквивалента магния согласно закону эквивалентов по формуле:

Где m(Mg)- масса магния, вступившего в реакцию;

MЭ(Mg)-молярная масса эквивалента магния;

V(H2)- выделившийся объём водорода (при н.у.);

VЭ(H2)- объем эквивалента водорода.

При расчете обратите внимание на единицы измерения используемых величин!

Вычислите относительную ошибку эксперимента (), принимая теоретическое значение молярной массы эквивалента магния за 100%:

Укажите возможные источники ошибки при определении молярной массы эквивалента магния в ходе данной работы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ЗАДАННОЙ

КОНЦЕНТРАЦИИ

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Растворы жидкие и газообразные. Способы выражения концентрации раствора: массовая и объемная доля вещества в растворе, процентная концентрация, молярная, моляльная и нормальная концентрации. Перевод процентной концентрации вещества в растворе в молярную, моляльную, нормальную и наоборот (необходимо знать плотность раствора).

1. В каком объёме воды (плотность воды = 1 г/мл) следует растворить 50 г соли для получения 10 % раствора?

2. Смешаны 200 г 20%(масс.) раствора фосфорной кислоты и 400 г 50% (масс.) раствора той же кислоты. Какова процентная концентрация кислоты в полученном растворе?

3. Найдите массу воды, необходимую для приготовления 1,5 моляльного раствора хлорида натрия, если имеется 10 г NaCl.

4. Какую массу раствора с массовой долей карбоната натрия 40% надо прибавить к воде объемом 40 мл для получения раствора с массовой долей соли 6%?

5*. Какого объема раствор с массовой долей СuSO4, равной 1% ( = 1,02 г/мл), потребуется для растворения 100 г медного купороса CuSO4 * 5H2O, если надо получить раствор, в котором массовая доля СuSO4 составляла бы 10% ?

6*. Для приготовления 5%-ного (по массе) раствора MgSO4 взято 400 г MgSO4 *7H2O. Найдите массу полученного раствора.

7. К 100 мл 10%-ного раствора хлорида калия (=1,063 г/мл) прибавили мл воды. Вычислите массовую долю вещества в полученном растворе.

8. К раствору массой 250 г, массовая доля соли в котором составляет 10%, прилили воду объемом 150 мл. Приняв плотность воды равной 1 г/мл, определите массовую долю соли в полученном растворе.

9. Сколько мл 0,5 М раствора H2SO4 можно приготовить из 15 мл 2,5 М раствора?

10 Какой объем 0,1 М раствора H3PO4 можно приготовить из 75 мл 0,75 н.

раствора?

11. Плотность 40%-ного (по массе) раствора HNO3 равна 1,25 г/мл. Рассчитайте молярность, моляльность и нормальность этого раствора.

12 Какой объем 10% (по массе) H2SO4 (=1,07 г/мл) потребуется для нейтрализации раствора, содержащего 16,0 г NaOH ?

Определение плотности раствора ареометром.

Между плотностью раствора и концентрацией растворенного 1, вещества существует непосредственная зависимость. Для наиболее часто применяемых кислот, растворимых оснований и солей эта зависимость установлена и приводится в справочниках в виде таблиц (см. Приложения). Благодаря этому определение концентрации растворенного вещества в пределах точности 0,5% может быть проведено путем экспериментального измерения плотности раствора и последующего нахождения концентрации вещества по табличным данным.

Плотность раствора определяют чаще всего с помощью ареометров.

Ареометр это стеклянный поплавок, имеющий вверху шкалу, градуированную в единицах плотности. Исследуемый раствор наливают в стеклянный цилиндр. Осторожно погружая в него поочередно ареометры, подбирают такой из них, при котором уровень жидкости находится в пределах его шкалы. При этом ареометр не должен касаться стенок цилиндра. Показания шкалы ареометра на уровне мениска жидкости отвечает плотности этой жидкости.

Если в таблице нет значения плотности, точно соответствующего показанию ареометра, концентрацию находят интерполяцией. Например, измеренная плотность раствора карбоната натрия равна 1,070 г/мл. В таблице имеются значения:

Концентрация, % (масс.) Полученное значение 1,070 г/мл отличается от плотности 6%-ного раствора на 1,070 1,0606=0,0094 г/мл. Составляем пропорцию:

Таким образом, концентрация раствора карбоната натрия с плотностью 1,070 г/мл равна 6 + 0,90=6,90%.

Опыт 1 Приготовление растворов солей из безводных веществ Получите у преподавателя задание: приготовить раствор соли с заданной массовой (%) концентрацией растворенного вещества заданного объема.

По заданной концентрации определите плотность раствора, используя таблицу № 2б Приложения.

Взвесьте на бумаге рассчитанную массу соли. Мерным цилиндром отмерьте рассчитанный объем воды. Растворите соль в отмеренном количестве воды, помешивая раствор стеклянной палочкой. Перелейте приготовленный раствор в мерный цилиндр. С помощью ареометра определите плотность полученного Вами раствора и по табл. 2б Приложения установите значение массовой концентрации данной соли. Запишите в журнал все расчеты, измеренную плотность приготовленного раствора и процентную концентрацию соли в нем, найденную по таблице. Определите относительную (в %) погрешность в концентрации приготовленного раствора по отношению к заданной концентрации.

Для полученного раствора, зная его плотность и массовую долю ( процентную концентрацию), рассчитайте его молярность, моляльность и нормальность.

Опыт 2 Приготовление растворов солей из кристаллогидратов.

Получите у преподавателя задание на приготовление раствора заданной концентрации и заданного объема. Расчет массы растворенного вещества проводите с учетом воды, содержащейся в кристаллогидрате.

Х – масса растворенного кристаллогидрата m – масса растворенной безводной соли.

М – молекулярная масса безводной соли n – число моль воды в кристаллогидрате Массу растворенной безводной соли m рассчитываем по формуле – плотность приготовляемого раствора г / мл (берется из таблице 2б Приложения) Приготовление раствора проводится также, как и в опыте 1.

Опыт 3* Определение формулы кристаллогидрата по плотности и концентрации приготовленного из него раствора соли.

По индивидуальному заданию преподавателя приготовьте раствор сульфата меди, растворив в заданном количестве воды определенное количество кристаллогидрата CuSO4 • n H2O. Ареометром определите плотность полученного раствора. Используя данные таблицы 2б, рассчитайте массовую доля сульфата меди в полученном растворе. Зная массовую долю сульфата меди и плотность раствора, рассчитайте количество молей воды ( n ) в кристаллогидрате сульфата меди ( медном купоросе).

Подобный опыт можно проводить с любым кристаллогидратом, для растворов солей которых в табл. 2б указаны плотности растворов солей.

Опыт 4 Приготовление раствора заданной концентрации путём разбавления более концентрированного раствора.

Задание: Приготовить 0,5 л 0,05М серной кислоты из более концентрированного раствора.

Налейте разбавленную серную кислоту (1015%-ной концентрации) в стеклянный цилиндр и определите ее плотность ареометром. Какому содержанию Н2SO4 (в %) соответствует найденная плотность?

(см. таблицу 2а Приложения).

Рассчитайте, какой объем разбавленной серной кислоты нужно взять для приготовления заданного объема раствора серной кислоты заданной концентрации. Отмерьте этот объем мензуркой.

В мерную колбу на 500 мл, примерно на 1/4 ее объема, налейте дистиллированную воду. Перемешивая жидкость круговым движением колбы, понемногу через воронку перелейте в нее всю кислоту из мензурки.

Ополосните воронку водой, выньте ее и дождитесь охлаждения колбы до комнатной температуры. Затем, добавляя воду, доведите уровень жидкости в колбе до метки по нижнему мениску. Последние порции воды добавляйте по каплям пипеткой.

Плотно закройте колбу пробкой, перемешайте несколько раз полученный раствор, перевертывая колбу дном вверх.

Опыт 5 Приготовление раствора заданной концентрации смешиванием растворов более высокой и более низкой концентрации Приготовить заданный объем 5%-ного раствора гидроксида натрия, имея в своем распоряжении 3%-ный и 10%-ный растворы NaOH.

Выпишите из табл. 2а Приложения плотности приготовляемого и исходных растворов NaOH, зная их концентрации (в %). Рассчитайте необходимые объемы исходных 3%-ного и 10%-ного раствора.

Способ расчета. Вычислите массу заданного объема 5%-ного раствора и массу NaOH, содержащегося в нем.

где плотность раствора; массовая доля растворенного вещества в %;

m Na OH масса растворенного вещества; m р-ра масса раствора; V объем раствора, который состоит из суммы двух объемов V1 и V Масса растворенного вещества ( m Na OH ) состоит из суммы масс Na OH содержащихся в отмеренных растворах V1 и V 2.

Решая совместно уравнения 1 и 2, получите значения объемов V1 и V2.

Отмерьте вычисленные объемы исходных растворов, слейте в колбу заданного объема, закройте колбу пробкой и тщательно перемешайте раствор, перевернув колбу несколько раз вверх дном. Отлейте часть раствора в цилиндр, измерьте ареометром плотность приготовленного раствора по табл.2а Приложения, найдите его концентрацию (%). Определите относительную погрешность величины концентрации приготовленного раствора.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

ХИМИЧЕСКАЯ КИНТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ.

КАТАЛИЗ

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Гомогенные и гетерогенные системы. Определение понятия «скорость химической реакции». Факторы, влияющие на скорость гомогенной и гетерогенной химической реакций. Математические выражения уравнений скоростей гомогенной и гетерогенной реакции. Константа скорости реакции.

Порядок реакции. Энергия активации, зависимость константы скорости реакции от энергии активации. Катализ. Катализаторы и ингибиторы Температурный коэффициент реакции (правило Вант-Гоффа).

Химической равновесие. Константы равновесия гомогенных и гетерогенных реакций. Причины смещения равновесия ( правило Ле-Шателье).

1. Напишите математическое выражение уравнения скоростей реакций:

CH3COOC2H5 (ж) + NaOH (ж) CH3COONa + C2H5OH б) CH3OCH3(г) CH4 + H2 + CO г) СаСО3(тв) СаО(тв) + СО2(г.) Какие из вышеперечисленных реакций относятся к гомогенным, какие – к гетерогенным?

2. Во сколько раз изменятся скорости прямой и обратной реакции в системе:

2А(г.) + В(г.) А2В(г.), если объем газовой смеси уменьшить в 3 раза?

3. Реакция между веществами А(г) и В(г) протекает по уравнению: 2А + В = С;

[А]0 = 7 моль/л; [В]0 = 6 моль/л; k = 0,4 л2 / моль2 • с. Рассчитайте скорость реакции в начальный момент и при остаточной концентрации вещества В, равной 50%.

4. Как изменится скорость реакции 2NO (г) + O2(г) 2 NO2(г), если: а) увеличить давление в системе в 2 раза, б) уменьшить объем системы в 2 раза, в) повысить концентрацию NO в 2 раза, г) повысить концентрацию О2 в 2 раза?

5. Как изменится скорость реакции 2А(тв) + В(г) А2В при а) повышении давления в два раза, б) при уменьшении объема системы в 2 раза, в) при увеличении концентрации В в 2 раза ?

6. Температурный коэффициент реакции равен 3. Во сколько раз увеличится скорость реакции при увеличении температуры на 20о ?

7. При увеличении температуры на 400, скорость реакции возросла в 39 раз.

Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции.

8. При Т1 = 333 0 К, реакция заканчивается (1) = за 30 с. За сколько времени ( 2 = ?) закончится эта реакция при Т2 = 283 0К, если = 3.

9. Чем объясняется повышение скорости реакции при введении в систему катализатора?

10*. Энергия активации реакции, проходящей без катализатора равна кДж/моль, а с участием катализатора – 50 кДж/моль. Во сколько раз увеличивается скорость реакции в присутствии катализатора при 400 К?

11. Как повлияет на равновесие следующих реакций а) понижение температуры? б) понижение давления?

Опыт 1. Влияние различных факторов на скорость химической реакции Необходимые реактивы и оборудование: раствор тиосульфата натрия Na2S2O3 М, раствор H2SO4 - 0,1 М, вода дистиллированная, штатив с пробирками, термометр, водяная баня, секундомер.

время от начала реакции до начала появления осадка (помутнения) зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры.

Опыт 1а. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Табл. В три пробирки налейте реагенты, как показано в табл.1.

В первую пробирку добавьте 1 мл серной кислоты, сразу включите секундомер, одновременно перемешивая стеклянной палочкой раствор. Как только раствор начнёт мутнеть, остановите секундомер, замерьте время и запишите его в таблицу 1.

Повторите то же с пробирками 2 и 3 и заполните табл. 1.

Постройте график зависимости скорости реакции от концентрации Na2S2O3:

по оси абсцисс – концентрация тиосульфата натрия, по оси ординат – скорость реакции. Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.

Опыт 1б Зависимость скорости реакции от температуры Табл. Данные опыта №1 перенесите из табл. №1. Укажите температуру, при которой проводился опыт (комнатная температура).

Заполните две пробирки №1 и две пробирки № 2 в соответствии с данными табл.2.

Четыре пробирки и термометр поместите в водяную баню Когда температура в водяной бане поднимется на 10о, быстро выньте пробирки №1 и №2 и слейте растворы. Отметьте время до помутнения. Данные (температура опыта и время до помутнения) занесите в результаты опыта 2. Продолжайте наблюдать за повышением температуры в водяной бане. Когда она поднимется еще на 10о, выньте из водяной бани оставшиеся пробирки №1 и №2, быстро слейте растворы. Отметьте время до помутнения. Данные (температура опыта и время до помутнения) занесите в результаты опыта 3.

Рассчитайте температурный коэффициент по формуле: V(t2)/V(t1)= [t(2) – t(1)]/ Примечание: расчеты удобно производить, если разность температур в эксперименте составляет 10 °С. Если же Вы не уловили повышение температуры на 10О, для выполнения расчетов надо будет использовать логарифмирование.

Постройте график зависимости скорости реакции от температуры.

Опыт 2. Влияние площади поверхности, на которой происходит взаимодействие, на скорость реакций в гетерогенных системах.

Налейте в 2 пробирки по 2 мл хлороводородной кислоты. Выберете одинаковых по массе кусочка мела (карбоната кальция) и один из них разотрите в порошок.

В одну пробирку ссыпьте порошок, а в другую киньте кусочек мела. В какой из пробирок реакция пошла быстрее и почему? Напишите химическое уравнение прошедшей реакции и математическое уравнение её скорости.

Опыт3*. Влияние катализаторов на скорость реакции.

В 3 пробирки налейте по 3 мл концентрированного раствора перекиси водорода и прибавить одновременно в одну пробирку – щепотку ( шпателем) оксида марганца (IV), в другую –такое же количество оксида железа (III), в третью – оксид кремния (IV).

С одинаковой ли скоростью в 3 пробирках проходит реакция разложения перекиси водорода Н2О2 Н2О + О Выделение кислорода определяется по загоранию тлеющей лучинки, внесенной в верхнюю часть пробирки.

Какие из испытанных Вами веществ являются катализаторами реакции разложения перекиси водорода?

Опыт4. Химическое равновесие.

Классическим примером обратимой реакции является взаимодействие между хлоридом железа (III) и роданидом калия KSNC FeCl3 + 6 KSNC К3[Fe(SNC)6] + 3KCl Образующийся в результате раствор комплексной соли железа (III) карминовокрасного цвета, интенсивность окраски раствора зависит от концентрации образующейся комплексной соли.

В пробирку налейте 3 мл хлорида железа (III) и по каплям добавляйте роданид калия до появления окраски раствора, похожей на цвет чая средней заварки.

Полученный раствор разлить на 4 пробирки. В первую добавить 1 мл концентрированного раствора хлорида железа, во вторую – 1 мл раствора роданида калия, в третью – насыпать немного (на конце шпателя) твердого хлорида калия. Сравнить изменения окраски растворов в каждой пробирке с цветом раствора в четвертой пробирке.

Результаты опытов внести в табл. На основании полученных данных сделайте вывод, как надо изменять концентрации веществ, чтобы сдвинуть равновесие в нужную сторону.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ.

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации, в каких единицах она выражается. Сильные и слабые электролиты. Электролитическая диссоциация воды. рН воды. Связь между рН и рОН водных растворов электролитов.

Активная концентрация ионов (активность) в растворе сильного электролита, ее зависимость от концентрации ионов, находящихся в растворе и от их зарядов. Константы диссоциации слабых электролитов. Определение рН разбавленных растворов сильных кислот и щелочей, слабых кислот и гидроксида аммония. Влияние разбавления водой на рН растворов кислот и оснований. Влияние температуры на процесс электролитической диссоциации.

Влияние на равновесие в растворе электролита присутствия растворимого вещества, содержащего одноименный ион. Влияние на равновесие в растворе электролита добавления растворимого вещества, не содержащего одноименные ионы.

Ионно-обменные реакции. Условия прохождения ионно-обменных реакций до конца. Полные и краткие ионно-молекулярные уравнения реакций.

1. Какие электролиты называются сильными, а какие – слабыми?

Перечислите кислоты и основания, являющиеся сильными электролитами.

2. Что такое полное ионно-молекулярной уравнение реакции? Что отражает краткое ионно-молекулярное уравнение?

Напишите полные и краткие ионно-молекулярные уравнения реакций между:

а) серной кислотой и гидроксидом натрия б) сероводородной кислотой и гидрокидом натрия Почему краткие ионно-молекулярные уравнения этих реакций различны? Будет ли одинаковым тепловой эффект этих реакций нейтрализации?

В каких случаях ионно-обменная реакция идет до конца, а в каких – до состояния равновесия?

3. Определите, возможно ли протекание до конца реакций между:

а) гидроксидом аммония и хлороводородной (соляной) кислотой б) сульфатом калия и нитратом натрия в) хлоридом меди и гидроксидом калия Ответы подтвердите записью уравнений реакций в молекулярной и ионномолекулярной форме и сравнением Кдис, если это необходимо.

4. Чем определяются амфотерные свойства гидроксидов? Что получатся при растворении амфотерного гидроксида в щелочи?

Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме реакции растворения гидроксида цинка в соляной кислоте и в гидроксиде калия.

5. Как влияет на равновесие в растворе электролита добавление вещества, содержащего одноименный ион? Как изменится концентрация ионов водорода в растворе уксусной кислоты при добавлении ацетата натрия? Как изменится концентрация гидроксил-ионов в растворе гидроксида аммония при добавлении в раствор хлорида аммония?

6. Как влияет на равновесие в растворе электролита добавление вещества, не содержащего одноименные ионы? Как изменится активная концентрация ионов водорода в растворе соляной кислоты при добавлении в раствор сульфата натрия? Как изменится активная концентрация гидроксил-ионов в растворе гидроксида аммония при добавлении в раствор хлорида калия?

7. Рассчитайте рН 10-3 М растворов хлористоводородной (соляной) кислоты, фтористоводородной кислоты, гидроксида калия, гидроксида аммония.

(При решении задач следует использовать понятия сильный и слабый электролит) 8. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций:

а) сульфат железа (II) сульфид железа (II) хлорид железа (II) б) хлорид алюминия нитрат алюминия гидроксид алюминия в) оксид цинка хлорид цинка гидроксид цинка г) сульфат марганца нитрат марганца гидроксид марганца д) гидроксид аммония хлорид аммония хлорид свинца 9. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций, с помощью которых можно доказать амфотерные свойства гидроксидов хрома (III), олова (II).

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Опыт 1. Сравнение химической активности сильных и слабых электролитов.

а) На универсальную индикаторную бумагу нанесите по 1 капле 2н растворов соляной и уксусной кислот. Определите рН растворов. Почему они различаются?

б) В две пробирки поместите по одной грануле цинка. В одну налейте приблизительно 1 мл уксусной кислоты, в другую – столько же соляной кислоты. Что Вы наблюдаете? В какой пробирке реакция идет интенсивнее?

Напишите уравнения соответствующих реакций и объясните, почему в одной пробирке скорость реакции больше, чем в другой.

в) На универсальную индикаторную бумагу нанесите по 1 капле 2н растворов гидроксида натрия и гидроксида аммония. Определите рН растворов. Почему они различаются?

г) В две пробирки налейте приблизительно по 1 мл 2н раствора хлорида кальция. В одну пробирку прилейте столько же 2н раствора гидроксида натрия, в другую – гидроксида аммония. Что Вы наблюдаете? Объясните причину различного воздействия на хлорид кальция взятых оснований. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения наблюдаемых Вами процессов.

д) В две пробирки поместите приблизительно равные кусочки мрамора (карбоната кальция). В одну пробирку прилейте 1 мл 2н раствора уксусной кислоты.

В другую – столько же 2н раствора соляной кислоты. В какой пробирке реакция идет быстрее? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций и объясните разницу в скоростях реакций.

Опыт 2. Условия протекания ионно-обменных реакций до конца.

а) В две пробирки налейте примерно одинаковые объёмы (по 0,5 мл) объемы разбавленной соляной кислоты и по одной капле индикатора метилрота. В первую пробирку добавьте по каплям раствор гидроксида натрия до изменения окраски раствора, во вторую – раствор гидроксида аммония той же молярной концентрации тоже до изменения окраски раствора. Почему происходит изменение окраски? В каком случае на реакцию понадобилось большее количество основания? Почему? Напишите молекулярные и ионномолекулярные уравнения реакций и объясните, почему рН растворов различаются.

б) В пробирке слейте одинаковые объемы сульфата меди и гидроксида натрия.

Что Вы наблюдаете? Напишите уравнение прошедшей реакции в молекулярной и ионно-молекулярной форме.

в) В пробирке к небольшому количеству порошка карбоната кальция добавьте 1 мл 2н азотной кислоты. Что Вы наблюдаете? Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионно-молекулярной форме.

г) Углекислым газом, получаемым в аппарате Киппа, постепенно насыщайте раствор гидроксида кальция. Что Вы наблюдаете? Почему полученный осадок постепенно растворяется? Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме.

д) В одной пробирке к 2н раствору сульфата цинка прилейте по каплям 2н раствор гидроксида натрия до выпадения осадка. В другую пробирку к 2н раствору сульфата никеля (II) прилейте также по каплям 2н раствор гидроксида натрия. Отметьте цвет выпавших осадков. Затем продолжайте приливать гидроксид натрия в обе пробирки. Почему гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи, а гидроксид никеля не растворяется?

В двух пробирках снова получите осадки гидроксидов цинка и никеля (II). К полученным осадкам по каплям добавляйте 2н растворы соляной кислоты. Что Вы наблюдаете?

Какой вывод можно сделать о химических свойствах полученных гидроксидов?

Опыт 3. Влияние на равновесие в растворе электролита добавление вещества, содержащего одноименный ион.

Налейте в пробирку 1 – 2 мл уксусной кислоты. Стеклянной палочкой, смоченной в растворе уксусной кислоты, нанесите каплю раствора на универсальную индикаторную бумагу. Определите рН раствора. Затем в пробирку добавьте небольшое количество ( на кончике шпателя ) ацетата натрия. Тщательно перемешайте до полного растворения внесенного порошка и стеклянной палочкой перенесите каплю полученного раствора на универсальную индикаторную бумагу. Определите рН раствора.

Аналогичный опыт проведите с раствором гидроксида аммония, определяя рН раствора до и после растворения в нем небольшого количества хлорида аммония.

Объясните причины изменения рН растворов при добавлении в них солей.

Опыт 4* Определение рН растворов сильной и слабой кислот потенциометрическим методом. Расчет константы диссоциации слабой кислоты. Определение активной концентрации иона водорода в растворе сильной кислоты.

Приборы и реактивы: 0,4М растворы уксусной и соляной кислот (по 250 мл), дистиллированная вода, пипетки на 25 и 10 мл, мерные колбы на 50 мл, потенциометр, стаканы на 100 мл, фильтровальная бумага.

В мерных колбах на 50 мл приготовьте растворы 0,2М, 0.1Ь и 0,05Ь растворов кислот. С помощью рН-метра определите рН полученных растворов. (Описания работы рН-метров должны находится у приборов). Стакан с раствором кислоты поместите на магнитную мешалку, опустите туда стеклянный электрод и электрод сравнения, через 2 минуты выключите магнитную мешалку и запишите показания рН-метра. Измерения проводите, начиная с самого разбавленного раствора. После каждого измерения осушите электроды фильтровальной бумагой. Перед тем, как перейти к измерению рН растворов другой кислоты, промойте электроды дистиллированной водой и осушите фильтровальной бумагой.

Полученные и рассчитанные данные внесите в таблицу:

ция 0, 0, 0, 0, Для соляной кислоты постройте график рНэсп -lg CM Объясните, почему эта зависимость не прямолинейна. В области каких концентраций она приближается к прямолинейной?

Сравните Кдис уксусной кислоты, рассчитанную по экспериментальным данным, с табличной величиной.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

ГИДРОЛИЗ

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Гидролиз. Какие соли подвергаются гидролизу. Молекулярная и ионномолекулярная форма записи уравнений гидролиза солей сильных оснований и слабых кислот, слабых оснований и сильных кислот, слабых оснований и слабых кислот. Причина протекания гидролиза растворов солей главным образом по первой ступени. Константа гидролиза. Степень гидролиза. Влияние разбавления раствора соли водой и повышения температуры на степень гидролиза.

1. Напишите по три формулы солей, растворимых в воде и состоящих из катиона сильного основания и аниона слабой кислоты, катиона слабого основания и аниона сильной кислоты, катиона сильного основания и аниона сильной кислоты, а также три формулы солей, не существующих в водных растворах.

2. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза карбоната натрия и нитрата меди по первой и второй ступени. Почему гидролиз солей, образованных катионом многоатомного слабого основания и анионом сильной кислоты или катионом сильного основания и анионом многоосновной слабой кислоты, идет в обычных условиях ( без нагревания и не в сильно разбавленных растворах) только по первой ступени?

3. Почему соли, состоящие из катионов сильного основания и анионов сильной кислоты, не подвергаются гидролизу? Приведите два примера.

4. В таблице растворимости солей в воде указано, что не существует водных растворов некоторых солей (прочерк в таблице). Почему? Какие реакции происходят при взаимодействии этих солей с водой? Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме реакции гидролиза сульфида алюминия и сульфита хрома (III).

5. Как вычистить константу гидролиза соли? Какая соль лучше гидролизуется:

карбонат натрия или гидрокарбонат натрия, фосфат натрия или фторид натрия ( молярные концентрации солей одинаковы)?

6. По каким формулам можно рассчитать степень гидролиза соли и рН среды?

7*. Вычислите Кгидр, степень гидролиза (h) и рН 10-3М растворов фосфата калия и хлорида меди ( для иона CuOH+ Kдис = 1*10-7 ). Активную концентрацию фосфат-иона и иона меди считать равной молярной концентрации.

8. Как влияет повышение температуры на степень гидролиза?

9. Как влияет разбавление раствора водой на степень гидролиза?

10. Какую реакцию среды (рН) имеют водные растворы сульфата калия, бромида бария? Почему?

11. Что получится при сливании одинаковых объёмов растворов сульфата алюминия и сульфида натрия одинаковой нормальной концентрации? Какая при этом получится среда: нейтральная, слабокислая или слабощелочная?

Напишите уравнения реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

Опыт1. Определение реакции среды растворов солей.

(Можно выполнять либо задание 1а, либо 1б) 1а. Для сравнения реакции среды следует использовать универсальную индикаторную бумагу. Прежде всего нанесите несколько капель дистиллированной воды на полоску универсальной индикаторной бумаги и определите рН среды. Почему дистиллированная вода, находящаяся в лаборатории, показывает слабокислую реакцию?

Затем также с помощью индикаторной бумаги определите рН одного из следующих наборов солей:

а) нитрат висмута, сульфат натрия, карбонат натрия б) нитрат натрия, хлорид аммония, сульфит натрия в) хлорид натрия, ацетат натрия, сульфат цинка г) сульфат алюминия, карбонат натрия, хлорид натрия д) нитрат свинца, сульфат натрия, нитрит натрия Полученные данные занесите в таблицу Таблица 1.

Напишите уравнения гидролиза испытуемых солей по первой ступени в молекулярной и ионно-молекулярной форме и укажите, каким ионом определяется реакция среды.

1б. Пронумеруйте 4 пробирки и налейте по 1-2 мл дистиллированной воды и по 1-2 капли раствора лакмуса.

В пробирки с номерами 1 -3 поместите по 2-3 кристаллика солей, указанных в задании 1. Перемешайте растворы стеклянной палочкой и сравните их окраску с окраской раствора в пробирке с дистиллированной водой. Полученные данные занесите в таблицу 1.

Опыт 2. Влияние температуры на степень гидролиза.

(Можно выполнять либо задание 2а, либо 2б 2а. На газовой горелке в стакане на 200 мл нагрейте до кипения приблизительно 100 мл дистиллированной воды и с помощью пипетки перенесите в стакан несколько капель концентрированного раствора железа (III).Что Вы наблюдаете? Чем объясняется появление светло-коричневой мути в воде? Напишите уравнение реакции, происходящей с раствором соли железа при нагревании.

2б. Налейте в пробирку 2-3 мл раствора ацетата натрия и 1-2 капли раствора фенолфталеина. Отметьте цвет раствора. На газовой горелке нагрейте раствор до кипения.Изменилась ли окраска раствора? Объясните наблюдаемое явление.

Опыт 3. Смещение равновесия в реакции гидролиза В пробирку налейте 5-10 капель раствора нитрата висмута и постепенно разбавляйте его водой до выпадения осадка. Прибавьте в пробирку с выпавшим осадком несколько капель концентрированной азотной кислоты. Что происходит с осадком?

Напишите уравнения гидролиза соли (гидролиз идет до конца) в молекулярной и ионно-молекулярной форме и объясните, почему при добавлении одноименной кислоты происходит растворение осадка.

Опыт 4. Связь между константой гидролиза Кгидр и степенью гидролиза h 4а. На 2 полоски универсальной индикаторной бумаги нанесите по 1 капле растворов карбоната и гидрокарбоната натрия одинаковой молярной концентрации. Определите приблизительно рН растворов. Почему щелочность среды различная? Напишите уравнения гидролиза этих солей в полной и краткой ионно-молекулярной форме и рассчитайте Кгидр солей. Как степень гидролиза h связана с Кгидр ?

4б. На 2 полоски универсальной индикаторной бумаги нанесите по 1 капле растворов сульфита натрия и карбоната натрия одинаковой молярной концентрации. Определите рН растворов. Какой из растворов имеет более щелочную реакцию? Напишите уравнения гидролиза этих солей в полной и краткой ионно-молекулярной форме и рассчитайте Кгидр солей. Как степень гидролиза h связана с Кгидр ?

Опыт 5*. Определение рН раствора соли с помощью рН-метра и сравнение его с теоретически вычисленным.

Оборудование: любой рН-метр, имеющийся в лаборатории, 0,1 н раствор карбоната натрия, приготовленный из фиксанала, стакан на 50 мл.

В стакан на 50 мл налить приблизительно 25 мл раствора карбоната натрия и с помощью рН-метра определить рН раствора. По формулам, определяющим рН раствора соли сильного основания и слабой кислоты, рассчитайте предполагаемый рН раствора и сравните его с экспериментально полученным.

Активная концентрация карбонат-иона =fCM Коэффициент активности f для карбонат-иона в 0,1 н растворе карбоната натрия равен 0,425.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

УСЛОВИЯ ВЫПАДЕНИЯ И РАСТВОРНИЯ ОСАДКОВ

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Растворимость (s) и произведение растворимости (ПР). Единицы измерения s. Связь между растворимостью и произведением растворимости для нерастворимых веществ типа АВ, А2В, А3В. Условия выпадения в осадок и растворения этих веществ. Влияние присутствия соединений с одноименным ионом или без одноименных ионов на растворимость осадков.

1. Дайте определение понятию растворимость s. В каких единицах она выражается? Как пересчитать растворимость, выраженную в моль/л на растворимость, выраженную в г/л?

2. Напишите уравнения, связывающие ПР и s для расчета растворимости малорастворимых электролитов: AgCl, Cu2S, PbI2, Sb2S3.

3. Напишите математическое выражение для условия выпадения и растворения осадка АхВу. Какие растворы при этом будут называться ненасыщенными, насыщенными и пересыщенными ?

4. В каком из указанных вариантов раствор малорастворимого электролита типа АВ ненасыщен?

5*. Как изменится растворимость малорастворимого электролита при повышении ионной силы раствора ? Ответ обоснуйте. Как изменится растворимость Zn( OH )2 при добавлении в раствор хлорида натрия а) возрастет ; б) уменьшится ; в) останется неизменной ?

6. Произведение растворимости PbSO4 равно 2,2·108. Вычислите :

а) активную концентрацию ионов Pb + и SO4, б) растворимость PbSO4 в г/ л.

7. Растворимость Mg( OH )2 при некоторой температуре равна 0,012 г /л.

Определите ПР Mg(OH)2.

8. Произведения растворимости Ag2SO4 и PbCl2 примерно одинаковы ( 2· 105). Какое соотношение между растворимостями ( моль/л ) этих солей правильно:

Сколько воды требуется для растворения при 25оС 1 грамма ВаСО3 ?

ПР сульфата серебра равно 710-5. Образуется ли осадок, если к 0,02М раствору AgNO3 прибавить равный объем 1М раствора H2SO4 ?

Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в насыщенном растворе AgCI, если прибавить к нему столько соляной кислоты, чтобы концентрация ионов СI- в растворе стала равной 0,03 моль / л ?

Если к раствору, содержащему ионы Ва 2+ и Са 2+ в одинаковой концентрации, прибавить по каплям разбавленный раствор Na2SO4, то какие осадки и в какой последовательности будут при этом образовываться?

Объясните, почему при действии на растворы солей железа (II) и марганца (II) сероводородом осадки сульфидов не выпадают, а при действии сульфидом аммония – выпадают ?

Опыт 1. Условия выпадения осадка.

1а. В три пробирки налейте по 1-2 мл растворов сульфата натрия, сульфата железа (II), сульфата меди. В каждую пробирку очень осторожно по каплям добавьте хлорид бария до образования осадка. Отметьте цвет осадка малорастворимого сульфата бария.

Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

Объясните причину выпадение осадка сульфата бария.

1б. В три пробирки налейте по 1-2 мл раствора хлорида кальция и добавьте в каждую по 1-2 мл раствора карбоната натрия. Отметьте цвет осадка карбоната кальция. В одну пробирку добавьте немного соляной кислоты, во вторуюуксусной, в третью- борную. Объясните наблюдавшиеся явления ( константы диссоциации уксусной и борной кислот найдите в справочных данных ) Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

Опыт 2. Смещение равновесия в направлении образования менее растворимых соединений.

В пробирку налейте 1-2 мл раствора хлорида натрия и осторожно по каплям добавьте раствор нитрата серебра до выпадения осадка. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Затем к содержимому пробирки добавьте приблизительно 1 мл раствора йодида калия. Перемешайте стеклянной палочкой содержимое пробирки. Отметьте изменение цвета осадка.

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме. Обоснуйте переход малорастворимого соединения в еще менее растворимое, используя величины произведения растворимости получающихся осадков.

Опыт 3.Сравнение полноты осаждения ионов различными реактивами.

3а. Осаждение солей бария Получите осадок оксалата бария, для чего к 1 мл раствора хлорида бария прилейте 2 мл оксалата аммония. Полученный раствор отфильтруйте через бумажный фильтр, вложенный в воронку. Профильтрованный раствор разлейте в две пробирки. В первую пробирку прилейте осторожно 1-2 капли раствора оксалата аммония для того, чтобы убедиться в полноте осаждения иона бария по отношению к ионам оксалата. (C2O42-). Во вторую пробирку добавьте по каплям раствор хромата калия до выпадения осадка Какое вещество выпало в осадок?

Напишите ионные уравнения протекающих реакций. На основании величин ПР оксалата и хромата бария объясните образование осадка BaCrO после удаления из раствора ионов Ва2+ в виде ВаС2О4.

3б. Осаждение солей свинца Получите осадок хлорида свинца, для чего к 1 мл раствора нитрата свинца прилейте 2 мл хлорида натрия. Дайте раствору отстояться и затем отфильтруйте его через бумажный фильтр, вложенный в воронку.

Профильтрованный раствор разлейте в две пробирки. В первую пробирку прилейте 2-3 капли раствора хлорида натрия для того, чтобы убедиться в полноте осаждения хлорида свинца, во вторую – 2-3 капли йодида калия. Какая соль выпадет в осадок во второй пробирке? Напишите ионные уравнения протекающих реакций. На основании опыта сделайте вывод о сравнении величин произведений растворимости полученных солей. Сопоставьте свое заключение с табличными данными.

Опыт 4. Условия растворения осадков.

4а. Получение и условие растворения малорастворимых оснований при их взаимодействии с кислотами.

В трех пробирках получите осадки гидроксидов меди, железа (II) и магния, для чего в каждой пробирке к 1 мл 1н раствора соли металла осторожно по каплям прилейте раствор гидроксида натрия до образования осадков.

Отметьте цвета осадков. Дайте осадком отстояться и осторожно слейте с них растворы. К полученным осадкам прилейте по каплям раствор соляной кислоты до растворения осадков. Отметьте, сколько капель кислоты необходимо прилить в каждом случае до растворения осадка.

Запишите полученные наблюдения и сделайте выводы об условиях растворения этих осадков, используя значения ПР соответствующих гидроксидов. Напишите ионно-молекулярные уравнения протекающих реакций.

4б Влияние величины ПР на растворение осадков в результате образования комплексного иона.

В трех пробирках получите осадки AgCI, AgBr, AgI, для чего возьмите соответствующие соли галогенидов ( примерно по 4-5 капель ) и осторожно прилейте к ним по каплям до выпадения осадка раствор нитрата серебра.

Отметьте цвета полученных осадков. Затем к осадкам прилейте по 2-3 капли концентрированного раствора аммиака. Аккуратно перемешайте содержимое пробирок стеклянной палочкой. Где осадок растворился быстрее всего, а какое вещество практически не растворилось ?

Напишите ионно-молекулярные уравнения протекающих реакций, учитывая,что образуются комплексные ионы [Ag(NH3)2]+. Сравнивая величины ПР для хлорида, бромида и йодида серебра, объясните причину растворения осадков в аммиаке.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Природа связи между комплексообразователем и окружающими его молекулами или ионами ( лигандами) в комплексе. Дентатность лиганда. Монои бидентатные лиганды. Как определяется заряд комплекса. Анионный, катионный и электронейтральный комплексы. Внешняя и внутренняя сфера комплексных соединений. Тип связи между внешней и внутренней сферой.

Названия комплексных соединений: анионных, катионных, электронейтральных.

Основное различие между двойной солью и комплексной. Диссоциация в воде двойных солей и комплексных соединений. Константа нестойкости комплексов. Причины образования и разрушения комплексных соединений.

1. Приведены примеры комплексных соединений:

б) [Ni(NH3)6]Cl2 е) [Cr(NH3)3(H2O)3]Cl Отметьте внутреннюю (координационную) и внешнюю сферы комплексов, укажите комплексообразователь и лиганды. Какие из соединений содержат катионный комплекс, какие – анионный и какие комплексы электронейтральны? Назовите эти соединения.

2. Определите степень окисления и координационное число комплексообразователя в следующих комплексных соединениях и назовите их.

г) Na3[Ag(S2O3)2] к) Na2[FeNO(CN)5] д) [Cr(NH3)4(H2O)2]Br3 л) [PtCl2(NH3)2] е) [Pt(NH3)5Cl]Cl3 м) [Cr(H2O)4PO4] 3. Известно, что из раствора комплексной соли CoCl3 * 6NH3 нитрат серебра осаждает весь хлор, а из раствора CoCl3 * 5NH3 только 2/3 хлора. Исходя из этого, напишите координационные формулы обоих соединений и уравнения их диссоциации.

4. Из каких солей можно получить K3[Fe(CN)6] ? Напишите уравнение реакции.

5. Напишите уравнения ступенчатой диссоциации в растворе следующих соединений и выражение констант нестойкости их комплексных ионов или электронейтральных комплексных молекул:

б) [Co(H2O)2(NH3)4Cl]Cl2 е) H[Co(H2O)2(CN)4] 6. Какой комплексный ион прочнее и почему? Чем Вы это можете подтвердить?

а) [Ag(NH3)2]+ или [Ag(CN)2]б) [Zn(NH3)4]2+ или [Cd(NH3)4]2+ 7. Какое основание является более сильным: Cu(OH)2 или [Cu(NH3)4](OH)2? Какая кислота сильнее: HCN или H[Ag(CN)2]? Дайте обоснованный ответ.

8. Чем объяснить, что раствор CdCl2 при действии щелочи дает осадок Cd(OH)2, а раствор [Cd(NH3)4]Cl2 осадка не образует?

9. Укажите основное отличие двойных солей от комплексных. К каким солям относятся: калийалюминиевые квасцы KAl(SO4)2, кристаллогидрат CuSO4 5 H2O ?

10. Что называется константой нестойкости комплексного иона? Пользуясь таблицей констант нестойкости комплексных ионов в Приложении (табл.10), расположите в порядке повышения устойчивости следующие ионы:

[Cd(H2O)4]2+, [Cu(CN)4]2-, [Ag(NH3)2]+, [HgI4]2-.

11*. Что происходит при действии раствора аммиака на Cu(OH)2?

Рассчитайте и сравните концентрации ионов Cu2+ в насыщенном растворе Cu(OH)2 (ПР=2 * 10-20) и в 0,1М растворе [Cu(NH3)4]2+ (Кн=9,3 * 10-13), содержащем 0,2 моль/л избыточного NH3.

12.* 0,1М раствор [Ag(NH3)2]NO3 содержит 1 моль избыточного аммиака.

При какой концентрации ионов Cl-, Br- и I- начнется образование соответствующего малорастворимого галогенида серебра?

Опыт 1 Диссоциация комплексной соли.

В две пробирки налейте по 1 мл раствора FeCl3, в одну – прибавьте 1мл раствора NaOH, а в другую – раствора KSCN. Что образуется? На наличие какого иона в растворе FeCl3 указывают реакции с ионами OH- и SCN- ?

Проведите аналогичные реакции, взяв вместо раствора FeCl3 раствор K3[Fe(CN)6]. Появляется ли осадок и какого он цвета? Изменяется ли цвет раствора? Есть ли в растворе этой соли свободные ионы Fe3+?

Напишите уравнение электролитической диссоциации комплексного соединения К3[Fe(CN)6]3 и молекулярные и ионно-молекулярные реакции реакций.

Опыт 2 Диссоциация двойной соли.

Докажите наличие ионов NH4+, Fe3+ и SO42- в растворе железоаммонийных квасцов NH4Fe(SO4)2. Для этого следует в три пробирки налить одинаковые объемы раствора квасцов. В одну из них добавить раствор роданида калия, в другую –хлорида бария, а в третью пробирку добавить гидроксида натрия и осторожно нагреть.

Напишите уравнение электролитической диссоциации железоаммонийных квасцов и краткие ионно-молекулярные уравнения реакций.

В чем состоит сходство и различие между двойными солями и комплексными соединениями анионного и катионного типа?

Опыт 3 Образование и диссоциация соединений с комплексным катионом (аммиакаты d-элементов).

3а. Сульфат тетраамминмеди (II).

Налейте в пробирку 10-15 капель сульфата меди (II) и по каплям прибавляйте 25%-ный раствор аммиака, встряхивая пробирку для лучшего перемешивания содержимого. Наблюдайте выпадение зеленовато-голубоватого осадка основной соли (CuOH)2SO4. Затем по каплям прибавляйте избыток раствора NH4OH до растворения осадка. Как меняется при этом цвет раствора и почему? Присутствие каких ионов обусловливает окраска исходного раствора и ее изменение?

Напишите уравнение реакции получения комплексной соли, учитывая, что координационное число Cu2+ равно четырем, и уравнение электролитической диссоциации этой соли в растворе.

Полученный раствор сохранить для опыта 6г.

3б. Комплексные основания никеля и кадмия.

Получите осадки гидроксидов никеля и кадмия, добавляя к растворам их солей (3-4 капли) равный объем раствора щелочи. Осторожно слейте растворы с осадков или полоской фильтровальной бумаги удалите жидкую фазу. К осадкам добавьте по 5-6 капель 25%-ного раствора аммиака. Что происходит?

Напишите уравнения реакций образования гидроксидов никеля (II) и кадмия, их взаимодействия с аммиаком и уравнения электролитической диссоциации комплексных оснований (координационное число никеля принять равным шести, а кадмия – четырем).

Какие основания являются более сильными: простые или комплексные? Почему?

3в. Хлорид диамминсеребра.

Налейте в пробирку 1-2 капли нитрата серебра и столько же раствора хлорида натрия или калия. Полученный осадок растворите в нескольких каплях 25%-ного раствора аммиака. Составьте уравнение реакций комплексообразо вания, учитывая, что координационное число Ag+ равно двум. Каков состав образующегося при этом комплексного иона?

Полученный раствор сохраните для опыта 6а.

Опыт 4 Образование и диссоциация соединений с комплексным анионом.

4а. Тетраиодовисмутат калия.

К 2-3 каплям раствора нитрата висмута прибавьте по каплям раствор иодида калия до выпадения осадка BiI3. Затем добавьте еще несколько капель насыщенного раствора KI до растворения выпавшего осадка. Каков цвет полученного раствора? Может ли эта окраска обусловливаться присутствием ионов K+, I-, Bi+3? Какой из этих ионов может быть комплексообразователем?

4б. Тетраиодомеркурат калия.

В две пробирки внесите по 2-3 капли раствора нитрата ртути (II). Одну пробирку оставьте в качестве контрольной, в другую добавьте раствор иодида калия до полного растворения образующегося вначале оранжевого осадка иодида ртути (II). (Часть полученного раствора комплексной соли сохраните для опыта 7г).

Испытайте растворы в обеих пробирках на присутствие ионов Hg2+, добавив в каждую пробирку по 2 капли раствора гидроксида натрия. Из какого раствора выпадает желтый осадок оксида ртути (II)?

Напишите уравнения реакций образования и диссоциации комплексных соединений, учитывая, что координационные числа Bi+3 и Hg+2 равны четырем.

4в. Гидроксосоли.

В три пробирки внесите раздельно по 2-3 капли растворов солей цинка, хрома (III) и алюминия. В каждую из них добавьте по каплям раствор щелочи до образования осадка соответствующего гидроксида, а затем добавьте избыток щелочи до полного растворения осадков с образованием растворимых гидроксокомплексов, содержащих ионы [Zn(OH)4]2-, [Cr(OH)6]3- и [Al(OH)6]3-.

Напишите уравнения реакций образования и диссоциации комплексных соединений.

Опыт 5. Комплексные соединения в реакциях обмена.

Качественные реакции на ионы Fe3+ и Fe2+.

К 1-2 каплям раствора хлорида или сульфата железа (III) прибавьте равный объем раствора гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль). К 1-2 каплям свежеприготовленного (почему?) раствора сульфата или хлорида железа (II) прибавьте столько же раствора гексацианоферрата(III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль).

Отметьте наблюдения и напишите уравнения протекающих реакций, обратив внимание на то, что реактивом на ион Fe3+ служит цианидный комплекс [Fe(CN)6]4-, в состав которого входит железо (II), и, наоборот, реактивом на ион Fe2+ служит комплекс того же состава [Fe(CN)6]3-, но с центральным ионом железа (III).

Опыт 6. Прочность и разрушение комплексных ионов.

Для проведения опытов 6(а-в) используйте раствор хлорида диамминсеребра [Ag(NH3)2]Cl, полученный в опыте 3в, а для опыта 6г – сульфат тетраамминмеди [Cu(NH3)4]SO4, полученный в опыте 3а.

6а. К 3-4 каплям раствора комплексной соли серебра добавьте кусочек гранулированного цинка. Что наблюдается?

Напишите уравнение реакции образования комплексного аммиаката цинка, учитывая, что координационное число Zn2+ равно четырем. Объясните, пользуясь таблицей констант нестойкости комплексных ионов, причину вытеснения цинком серебра из его аммиачного комплексного иона.

6б. К 5-6 каплям раствора диаминсеребра добавьте разбавленную азотную кислоту до выпадения осадка AgCl. Объясните наблюдаемые явления, исходя из того, что константы нестойкости ионов [Ag(NH3)2]+ и NH4+ соответственно равны 6,8 * 10-8 и 6,0 * 10-10.

6в. В две пробирки с 4-5 каплями раствора хлорида диамминсеребра добавьте: в одну - раствор гидроксида натрия, а в другую – раствор иодида калия. Что происходит? Напишите уравнение диссоциации комплексного иона [Ag(NH3)2]+. Дайте объяснение наблюдаемым явлениям, пользуясь уравнением диссоциации комплексного иона, его константой нестойкости и величиной произведения растворимости образовавшегося осадка.

6г. Раствор [Cu(NH3)4]SO4 разделите поровну в две пробирки. В одну прилейте раствор гидроксида натрия, а в другую – раствор сульфида аммония.

Что наблюдается? Дайте объяснение наблюдаемым явлениям, исходя из данных о величинах произведений растворимости Cu(OH)2 и CuS и константы нестойкости иона [Cu(NH3)4]2+.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Степень окисления. Степень окисления атома в простых и сложных веществах. Окислительно-восстановительные реакции и их отличие от реакций ионного обмена. Процесс окисления и процесс восстановления. Окислители и восстановители. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций (метод электронного баланса, ионно-электронные уравнения).

Важнейшие окислители и восстановители. Типы окислительновосстановительных реакций.

1. Дайте определения понятиям: степень окисления, окислитель и процесс окисления; восстановитель и процесс восстановления.

2. Как связаны электронное строение атомов и ионов с их окислительновосстановительными свойствами. Рассмотрите на примерах серы, азота, галогенов.

3. Определите степень окисления серы в следующих соединениях: SO2, H2S, Na2SO3, CS2, H2SO4, As2S5.

Определите степени окисления хрома в соединениях: K2CrO4, Cr2O3, KCrO2, Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, Na3[Cr(OH)6] Определите степени окисления элементов в ионах: (NO3)-, (NO2)-, (BiO3)-, (MnO4)-, (MnO4)2-, (NH4)+, (ClO3)Определите, какие процессы относятся к процессам окисления, а какие к процессам восстановления: S(SO4)2-; SS2-; SnSn4+; KK+; Br22Br-;

2H+H2; H22H-; V2+(VO3)-; Cl-(ClO3)-; (IO3)-I2; (MnO4)-(MnO4)2Определите, какими свойствами в окислительно-восстановительных реакциях обладают следующие молекулы ( только окислительными, только восстановительными или и окислительными и восстановительными): KCrO2, Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, SO2, H2S, Na2SO3, H2SO4, HCl, HClO4, Cl2, HNO3, NaNO2, Fe 6. Определите, какие реакции относятся к окислительновосстановительным:

H2+Br22HBr;

б) NH4ClNH3+HCl;

NH4NO3N2O+2H2O;

2K2CrO4+H2SO4K2Cr2O7+K2SO4+H2O;

д) Fe+SFeS 7. Для приведенных реакций определите, какие вещества являются окислителями, а какие восстановителями; укажите тип окислительновосстановительной реакции; составьте уравнения электронного баланса и подберите коэффициенты:

a) SO2+Br2+H2O2HBr+H2SO Mg+H2SO4MgSO4+H Cu+H2SO4CuSO4+SO2+H2O г) I2+6KOHKIO3+KI+H2O д) KMnO4+KOHK2MnO4+O2+H2O е) H2SO3+H2SS+3H2O NH4NO2N2+H2O з) P+KOH+H2OPH3+3KH2PO H2O2H2O+O k) KMnO4+MnSO4+H2OMnO2+K2SO4+H2SO 8. Для связывания сероводорода в условиях бурения используют в качестве реагентов бихромат калия или перманганат калия по реакциям:

H2S+K2Cr2O7+H2SO4S+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O;

H2S+KMnO4+H2SO4S+MnSO4+K2SO4+H2O;

H2S+KMnO4S+MnO2+KOH +H2O г) H2S+KMnO4+KOHS+K2MnO4+H2O.

д) Составьте уравнения электронного баланса и подберите коэффициенты.

Рассчитайте, какая масса бихромата калия (уравнение (a)) потребуется для нейтрализации 224 м3 (н. у.) сероводорода.

9. Какова степень окисления азота в нитрите калия и серы в сульфите натрия? Каковы окислительно-восстановительные свойства этих соединений в реакциях KNO2+ KI+H2SO4I2+NO+K2SO4+H2O;

KNO2+ K2Cr2O7+H2SO4Cr2(SO4)3+KNO3+K2SO4+H2O;

Na2SO3+KМnO4+H2SO4 Na2SO4+MnSO4+K2 SO4 +H2O;

Na2SO3+KI+H2SO4 S+ I2 + Na2SO4+K2 SO4 +H2O 10. Какие металлы взаимодействуют с соляной кислотой, с разбавленной серной кислотой? Приведите примеры.

11. В каких кислотах могут растворяться медь и серебро? Приведите примеры.

12. Особенности взаимодействия железа, хрома и алюминия с кислотамиокислителями (конц. серной кислотой и азотной кислотой разб. и конц.). Как доказать, что при растворении железа в сильно разбавленной азотной кислоте получается ион железа (II) ?

Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции Опыт 1. Окислительно-восстановительные свойства простых веществ.

В пробирку поместите гранулу алюминия или алюминиевую проволоку и добавьте 5-7 капель бромной воды (Br2+H2O). Встряхните пробирку и оставьте ее на некоторое время постоять. Отметьте цвет исходного раствора бромной воды и раствора, полученного в результате реакции. Запишите уравнение реакции, составьте уравнения электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель, расставьте коэффициенты.

Опыт 2. Восстановительные свойства металлов.

2а. Взаимодействие металлов с хлороводородной и разбавленной серной кислотами Зачистите медную проволоку и железный гвоздь. В две пробирки налейте небольшое количество разбавленной серной кислоты (или соляной, или уксусной кислот). В одну пробирку поместите железный гвоздь, а в другую медную проволоку. Отметьте наблюдаемые явления. В обеих ли проборках проходит реакция? До какой степени окисления окислиться железо? Докажите это с помощью качественного реактива на ион Fe+2 K3[Fe(CN)6]. Запишите уравнение реакции, составьте уравнение электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель, расставьте коэффициенты.

2б. Взаимодействие металлов с кислотами-окислителями.

Взаимодействие меди и железа с концентрированной серной кислотой.

В 2 пробирки поместите небольшое количество концентрированной серной кислоты. В одну поместите хорошо зачищенный железный гвоздь, а в другую медную проволоку. Отметьте наблюдаемые явления. До какой степени окисления окислиться железо? Докажите это с помощью качественного реактива на ион Fe+3 K4[Fe(CN)6]. Запишите уравнение реакций, составьте уравнения электронного баланса, укажите окислители и восстановители, расставьте коэффициенты.



Pages:   || 2 |
Похожие работы:

«Тверской государственный университет Химический факультет Подготовка и оформление курсовых и выпускных работ Методическое пособие для студентов направления 510500 – Химия и специальности 011000 – Химия Тверь 2003 Составитель: канд. техн. наук, доцент В.Г. Алексеев Издано по решению ученого совета химического факультета (протокол №8 от 12 февраля 2003 г). При составлении пособия использованы: 1. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 011000...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО Иркутский государственный университет НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Часть 1 Методические указания к лабораторным работам Печатается по решению ученого совета химического факультета Иркутского государственного университета Рецензент: канд. хим. наук, доц. Н. Ф. Апрелкова Составители: д-р хим. наук, проф. А. Ю. Сафронов; канд. хим. наук, доц. В. А. Стальмакова; канд. хим. наук, доц. Л. М. Димова; канд. хим. наук М. Ю. Дмитриченко; асп. М. Т. Мункуева...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра Лесное хозяйство АГРОХИМИЯ С ОСНОВАМИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 250100.62 Лесное дело всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное...»

«ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ В.В.Лунин, И.А.Тюльков, О.В.Архангельская Методические рекомендации по разработке заданий и требований по проведению школьного и муниципального этапов Всероссийской олимпиады школьников по химии в 2012/2013 учебном году Москва – 2012 Авторы: Лунин В.В. – профессор, академик РАН, декан Химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Тюльков И.А. –к.пед.н., доцент Химического факультета Московского...»

«Конспекты лекций Н.И. Шевченко для медицинских Ж.И. Муканова вузов ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ Учебное пособие для студентов высших медицинских учебных заведений Москва 2005 УДК [616:611] (075.8) ББК 52.5я73 2 Ш37 Произведение публикуется с разрешения ЗАО Литературное агентство Научная книга Шевченко Н.И. Ш 37 Патологическая анатомия : учеб. пособие для студентов высш. мед. учеб. заведений / Н.И. Шевченко, Ж.И. Мука нова. М. : Изд во ВЛАДОС ПРЕСС, 2005. — 285 с. (Конспекты лекций для медицинских...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ НОВОСИБИРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Физическая химия I Учебно-методический комплекс Новосибирск 2012 Учебно-методический комплекс предназначен для студентов I курса факультетов естественных наук и медицинского, специальности химия, биология, лечебное дело. В состав пособия включены: программа и структура курса, система оценки знаний студента, модульные задания для...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ КАФЕДРА СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЙ И ТОВАРОВЕДЕНИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЙ Рабочая программа, темы контрольных работ и методические указания по их выполнению для студентов I курса заочной формы обучения ИЗДАТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ Рекомендовано...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Кафедра органической, физической, биологической химии и микробиологии ЭНЗИМОЛОГИЯ Рабочая программа, методические указания, контрольные задания и тесты для самостоятельной работы студентов специальностей 240902, направления 240900 факультета заочного обучения и экстерната Санкт-Петербург 2010...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановская государственная текстильная академия (ИГТА) Кафедра химии КРАШЕНИЕ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ И МЕХА Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов заочного факультета специальностей 260901, 260902 Иваново 2008 Методические указания разработаны для студентов, изучающих дисциплину Химическая технология текстильных материалов. В них рассмотрены вопросы...»

«1 Хронические вирусные заболевания печени НИИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ Росздрава Научно – производственная фирма “ЛИТЕХ” МГУ им. М.В. Ломоносова, Кафедра терапии Факультета фундаментальной медицины Центральная клиническая больница Медицинского Центра УД Президента РФ (отд. гастроэнтерологии) Ильина Е.Н., Фомина Е.Е., Артемов Е.К., Говорун В.М., Иваников И.О., Сюткин В.Е. ХРОНИЧЕСКИЕ ВИРУСНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ПЕЧЕНИ (методическое пособие для врачей) МОСКВА 2001 г. СОДЕРЖАНИЕ Введение Определение....»

«Федеральное агентство по образованию РФ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева _ Утверждаю Ректор РХТУ им. Д.И. Менделеева В.А. Колесников _2009 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ по организации научных и исследовательских работ студентов, обучающихся по программе магистров для профиля Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества Одобрено Методической секцией Ученого Совета РХТУ им. Д.И. Менделеева _2009 г. Председатель Ю.И. Капустин Москва 2009 г. Методические...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии ХИМИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для подготовки дипломированного специалиста по направлению 250000 Воспроизводство и...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра общей и неорганической химии Л.В. Демидова Б.П. Середа Л.С. Молочников С.В. Целищева О.М. Подковыркина ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ VI – VIII ГРУПП Методические указания для студентов очной и заочной форм обучения направлений 240100 – Химическая технология и биотехнология; 240400 – Химическая технология органических веществ и топлива; 240500 – Химическая технология высокомолекулярных соединений и...»

«1 Казанский (Приволжский) федеральный университет Институт геологии и нефтегазовых технологий Элементный состав нефти и рассеянного органического вещества и методы его изучения Учебно-методическое пособие по изучению состава природных нефтей, битумов и органического вещества пород для студентов специалистов, обучающихся по специальности 020305-Геология и геохимия горючих ископаемых, и студентов бакалавров, обучающихся по специальности 020700-Геология, профиль — Геология и геохимия горючих...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГОФЛОТА РФ МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени адмирала Г. И. Невельского Кафедра химии и экологии Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине Техническая химия для курсантов и студентов специальностей 18040365, 18010465, 15020565 и 19060265 Издание 2-е, переработанное и дополненное Составили: проф., д.х.н. Б.Б. Чернов доцент, к.х.н. Г.П. Щетинина Владивосток 2009 Позиция № 332 в плане издания учебной литературы на 2009 г....»

«Сведения о научной и учебно-методической литературе, опубликованной сотрудниками ИГУ в 2008 году. №№ Год Ф.И.О. автора Название публикации Объем Тираж Издательство п.п. издания (п.л.) (гриф) 1 2 3 4 5 6 7 Монографии I. В Российских изданиях: Физико-математические науки: а) ИМЭИ Манцивода Исчисление Иркутск: 1 2008 6,9 100 А.В. (шт.), дескриптивных термов и Изд-во Малых А.А. представление знаний в Иркутского ун-та (шт.), распределенных средах. Липовченко В.А. (шт.) Хамисов О.В. Эффективность...»

«Петрозаводский государственный университет ФИЗКОЛЛОИДНАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Методические указания к лабораторным работам и контрольные вопросы и задачи для студентов II курса сельскохозяйственного факультета специальности зоотехния Петрозаводск 1999 Рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании редакционной комиссии по отрасли науки и техники биология 25 мая 1999 г. Напечатаны по решению редакционноиздательского совета университета Составители: В. В. Осташкова, канд. биол. наук, В. П....»

«Министерство образования Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им. С. М. Кирова КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ С ОСНОВАМИ АГРОХИМИИ И ПОЧВОВЕДЕНИЯ Методические указания и контрольные задания для студентов специальности 060800 “Экономика и управление АПК” заочной формы обучения Сыктывкар 2004 Рассмотрены и...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Кафедра химической технологии и промышленной экологии Изучение процесса адсорбции на стационарном слое адсорбента Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Процессы и аппараты химической технологии Самара 2013 Составитель: В.В. ФИЛИППОВ УДК 66.02 Изучение процесса адсорбции на стационарном слое адсорбента:...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ХИМИИ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. БИОТЕХНОЛОГИЯ Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов специальности 080502 Экономика и управление на предприятиях (по отраслям) заочной формы обучения Самостоятельное...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.