- •Введение
- •Раздел 1: неорганическая химия
- •Закон эквивалентов. Эквивалент. Молярная масса эквивалента вещества. Эквивалентный объем.
- •Закон эквивалентов Массы (объемы) реагирующих друг с другом веществ, прямо пропорциональны их молярным массам эквивалентов (объемам эквивалентов):
- •Лабораторная работа №1 Определение молярной массы эквивалента металла методом вытеснения водорода
- •Запись данных опыта и расчеты:
- •Скорость химических реакций. Химическое равновесие.
- •Лабораторная работа № 2. Скорость химических реакций. Химическое равновесие.
- •Опыт 2. Смещение химического равновесия обратимых реакций
- •Электролитическая диссоциация
- •Лабораторная работа № 3 Электролитическая диссоциация.
- •Произведение растворимости
- •Лабораторная работа № 4 Произведение растворимости
- •Гидролиз солей
- •Лабораторная работа № 5 Гидролиз солей
- •Водородный показатель. Буферные растворы.
- •Решение. Находим концентрацию ионов водорода в растворе
- •Лабораторная работа № 6 Водородный показатель. Буферные растворы. Опыт 1. Приближенное определение рН в водных растворах при помощи индикатора.
- •Опыт 2. Определение водородного показателя (рН) в водном растворе соли с помощью универсального индикатора.
- •Окислительно-восстановительные реакции.
- •Соответственно для процесса восстановления
- •По таблице / Лурье ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.:Химия,1978.-447с./ находим значения стандартных (нормальных) электродных потенциалов электрохимических систем, участвующих в реакции:
- •Лабораторная работа № 7 Окислительно-восстановительные реакции
- •Электролиз
- •Лабораторная работа №8 Электролиз (вр)
- •Комплексные соединения
- •Лабораторная работа №9 Комплексные соединения.
- •Способы выражения состава растворов
- •Лабораторная работа № 10 Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества (в %).
- •Лабораторная работа № 11 Свойства азота
- •Лабораторная работа №12 Свойства серы.
- •Лабораторная работа №13 Свойства фосфора. Опыт 1. Ортофосфаты некоторых металлов.
- •Лабораторная работа №14 Свойства галогенов Опыт 1. Окислительные свойства галогенов и их сравнительная активность
- •Раздел 2. Аналитическая химия количественный анализ
- •Химические методы анализа
- •1.Гравиметрический (весовой) анализ.
- •Лабораторная работа №1 Установление формул кристаллогидратов
- •2. Титриметрический (объемный) анализ.
- •Методы комплексообразования
- •Комплексонометрическое титрование
- •Лабораторная работа №5 Определение суммарной жесткости водопроводной воды
- •Жесткость воды и методы её устранения.
- •Раздел 1. Неорганическая химия 4
- •Раздел2. Аналитическая химия.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ХИМИЯ
Методические указания по выполнению лабораторных работ
специальностей: 110201.65-Агрономия, 110101.65- Агрохимия и агропочвоведение, 110102.65-Агроэкология, 110401.65-Зоотехния,280302.65-Комплексное использование и охрана водных ресурсов, направления 110900.62- Водные биоресурсы и аквакультура
КГТУ
Калининград – 2006
Авторы: Лемперт О.Т., доцент кафедры химии Калининградского государственного
технического университета
Поднебеснова Ф.В., старший преподаватель кафедры химии
Калининградского государственного технического университета
Введение
Методические указания предназначены, для выполнения лабораторных работ
по неорганической и аналитической химии студентами очной и заочной форм обучения специальностей: 110201.65-Агрономия, 110101.65- Агрохимия и агропочвоведение, 110102.65-Агроэкология, 110401.65-Зоотехния,280302.65-Комплексное использование и охрана водных ресурсов, направления 110900.62-Водные биоресурсы и аквакультура.
При выполнении лабораторных работ закрепляется материал по наиболее важным вопросам общей, неорганической и аналитической химии.
Каждый студент обязан вести свой лабораторный рабочий журнал (общая тетрадь), являющийся отчетом о проделанной лабораторной работе. Записи в лабораторный журнал необходимо вносить аккуратно и разборчивым почерком.
Категорически запрещается делать записи карандашом и на разрозненных листках бумаги.
Все записи сразу же вносят в журнал, не надеясь на память. Записывают результаты измерений и вычислений чернилами. В рабочем журнале ничего не исправляют, не стирают и не забеливают корректором. В случае ошибки цифру или слово зачеркивают (только один раз), написав исправленное рядом или над ошибкой. Если неправильным оказался большой материал, не вырывают страницы из журнала: достаточно перечеркнуть их по диагонали.
Перед каждым лабораторным занятием студент должен самостоятельно изучить теоретический материал по учебнику, конспекту лекций; прочитать описание лабораторной работы и подготовить форму отчета. При оформлении отчета по лабораторной работе указывают название темы, составляют краткое теоретическое введение, дату, номер и название лабораторной работы; название, цель и схему каждого опыта, записывают уравнения реакций, описанных в опыте.
Наблюдения и выводы по каждому опыту составляют и записывают после того, как лабораторная работа выполнена в учебной лаборатории.
Раздел 1: неорганическая химия
Неорганическая химия –это химия элементов Периодической системы элементов Д.И. Менделеева и образованных ими простых или сложных химических соединений (веществ) Неорганическая химия неотделима от общей химии.
Общая химия изучает теоретические представления и концепции, составляющие фундамент всей системы химических знаний.
Стехиометрия – раздел химии, рассматривающий количественный состав веществ и количественные соотношения (массовые, объемные) между реагирующими веществами. Расчеты таких количественных соотношений между элементами в соединениях и между веществами в уравнениях химических реакций, вывод формул называются стехиометрическими расчетами. Их теоретической основой являются фундаментальные законы химии (стехиометрические законы).
Закон эквивалентов. Эквивалент. Молярная масса эквивалента вещества. Эквивалентный объем.
Эквивалент (химический) – это реальная или условная частица вещества, которая в данной кислотно-основной или ионно-обменной реакции эквивалентна одному катиону водорода (протону) либо в данной окислительно-восстановительной реакции одному электрону. Количество эквивалента вещества выражается в молях (nЭ).
Масса 1 моль эквивалента вещества, т.е. молярная масса эквивалента вещества (МЭ), равна произведению фактора эквивалентности (fЭКВ) на молярную массу вещества (М). МЭ = fЭКВ · М [г/моль].
Фактор эквивалентности – число, показывающее, какая доля реальной частицы вещества эквивалентна одному катиону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в окислительно-восстановительной реакции.
Пример1.Определить молярную массу эквивалента (эквивалентную массу) гидроксида бария Ba(OH)2 в кислотно-основной реакции
Решение. 1.Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + 2H2O; (HCl в избытке).
В данной реакции участвуют два катиона водорода (H+). Одному катиону водорода эквивалентна условная частица ½ молекулы Ba(OH)2, а fЭКВ = ½.. Молярная масса эквивалента Ba(OH)2 равна:
МЭ(Ba(OH)2) = fЭКВ · М (Ba(OH)2).
М (Ba(OH)2)= 137 + 2·16 + 2·1= 171 г/моль.
МЭ(Ba(OH)2) = ½ · 171 = 85,5 г/моль.
2. Ba(OH)2 + HCl = BaОНCl + H2O; (HCl в недостатке).
В этой реакции участвует один катион водорода, которому будет соответствовать 1 молекула Ba(OH)2 , а fЭКВ = 1.
МЭ(Ba(OH)2) = 1 · 171 = 171 г/моль.
Из рассмотренных примеров следует: эквивалент, фактор эквивалентности и эквивалентная масса одного и того же вещества величина переменная и зависит она от того, в какую реакцию это вещество вступает.
Примечание: Фактор эквивалентности может быть меньше единицы или равен единице.
Широко используется такое понятие, как объем эквивалента газообразного вещества (эквивалентный объем). Это объем, который занимает при нормальных условиях 1моль эквивалентов газообразного вещества. Известно, что один моль любого газа (н.у.) занимает постоянный объем, равный 22,4 л (следствие из закона Авогадро).
Пример 2. Вычислить эквивалентный объем кислорода, условия нормальные (н.у.).
Решение: 1. Вычисляем эквивалентную массу кислорода:
МЭ = А / В
Где А- атомная масса элемента, г/моль (величина табличная);
В – валентность (степень окисления) элемента.
Валентность кислорода в химических соединениях чаще всего равняется двум, степень окисления = –2. Отсюда, МЭ(О) = 16/2 = 8 г/моль.
Из закона Авогадро следует, что 32 г/моль О2 (1 моль О2) занимают объем 22,4 л, а 8 г/моль (1 моль эквивалента О2) будут занимать эквивалентный объем (объем эквивалента): кислорода:
VЭ(О2) = 22,4 · 8 /32 = 5,6 л/моль.