Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия»




Скачать 374.59 Kb.
НазваниеМетодические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия»
страница1/3
Дата публикации31.05.2013
Размер374.59 Kb.
ТипМетодические указания
shkolnie.ru > Химия > Методические указания
  1   2   3


Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждении

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра общей химии

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для лабораторных работ

по дисциплине «Химия»
для студентов всех форм обучения

специальности 050501.65 Профессиональное обучение (по отраслям)


Екатеринбург 2009

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Химия». Екатеринбург, ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. университет», 2009. 43 с.

Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Химия» и предназначены для студентов всех форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (по отраслям).
Составители: доцент, канд. хим. наук Слинкина М.В.

доцент, канд. хим. наук Харина Г.В.
Одобрены на заседании кафедры общей химии.

Протокол от 2009 , № .
Заведующий кафедрой ОХ Н.Т. Шардаков

Рекомендованы к печати методической комиссией машиностроительного института ГОУ ВПО РГППУ.

Протокол от 16.03. 2009 , № 6.
Председатель методической

комиссии МаИ РГППУ А.В. Песков
©ГОУ ВПО «Российский

государственный

профессионально-

педагогический

университет», 2009

©Слинкина М.В.

©Харина Г.В.

СОДЕРЖАНИЕ


Введение 5

Работа № 1 6

^ ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АТОМОВ 6

И ОДНОАТОМНЫХ ИОНОВ 6

Работа № 2 9

КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 9

Работа № 3 12

ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 12

Работа № 4 14

^ ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ И НАПРАВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 14

Работа № 5 16

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ 16

Работа № 6 20

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ 20

Работа № 7 23

^ КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ 23

Работа №8 24

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ И 24

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА 24

Работа № 9 27

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ 27

Работа №10 29

^ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ 29

Работа №11 31

ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА 31

Работа №12 33

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 33

Работа №13 36

^ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ С ВОДОРОДНОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ. ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ 36

Работа №14 39

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ С КИСЛОРОДНОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ. 39

Работа №15 41

^ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ. 41

Введение


Методические указания представляют собой руководство к лабораторным занятиями и составлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Химия»

Лабораторные занятия являются важнейшей и неотъемлемой частью учебного процесса при изучении химии. Основные задачи лабораторной работы заключаются в установлении связи теории с практикой, углублении и закреплении теоретических знаний посредством практических действий.

Лабораторные работы охватывают основные разделы курса химии, включая строение атома, энергетику химических процессов, химическую кинетику и равновесие, растворы, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, свойства металлов. Содержание лабораторных работ позволяет сформировать тот обязательный минимум знаний, который необходим для общетеоретической подготовки студентов по химии.

Лабораторный практикум включает 15 работ. Студенты дневной формы обучения выполняют все пятнадцать работ, студенты заочной формы обучения выполняют четыре работы: № 6, №8, №10 и №13 или шесть работ:

№ 6, №8, № 10, № 11, №12 и №13 в зависимости от учебного плана специализации.

Результаты работы оформляются в виде отчета и представляются в одном из трех видов: электронном, машинописном на формате А4 или рукописном в ученической тетради. В отчете указываются номер, тема и цель работы, название опыта и выполняются все задания под заголовком «Запись результатов опыта».

Следует отметить, что каждая лабораторная работа представляет собой комплексное исследование, основанное на глубоком знании теоретического материала всего курса химии. Поэтому перед выполнением лабораторных работ следует серьезно изучить теоретический материал, изложенный в учебном пособии «Основные аспекты курса химии» данного учебно-методического комплекса.
^

Работа № 1




ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АТОМОВ

И ОДНОАТОМНЫХ ИОНОВ



Цель работы: получить навыки составления формул, выражающих

электронную конфигурацию атомов и одноатомных

ионов металлических и неметаллических элементов
^ Опыт 1. Электронная структура атомов и одноатомных ионов металлов

При окислении атомов металлов число электронов в электронной оболочке уменьшается и образуются ионы с положительным зарядом. Например:

Mg − 2ē = Mg 2+

3s2 …3s0

В ы п о л н е н и е о п ы т а

В три пробирки наливают раствор нитрата свинца Pb(NO3)2. В первую пробирку помещают железо, во вторую – цинк, в третью – магний. Через несколько минут на поверхности металлов, опущенных в раствор соли свинца, наблюдается налет металлического свинца, вытесненного из соли свинца более активными металлами – железом, цинком и магнием.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а

Напишите уравнения реакций взаимодействия нитрата свинца и металлами – железом, цинком и магнием. Заполните таблицу по образцу:


До реакции

После реакции

Химический символ атома или иона металла

Электронная конфигурация атома или иона

Химический символ атома или иона металла

Электронная конфигурация атома или иона

Fe

3d64s2







Zn










Mg










Pb2+










Приведите графические электронные схемы, отвечающие электронным конфигурациям атомов магния, железа, цинка и свинца.

Какими значениями квантовых чисел (n, l и ml) характеризуется атомные орбитали валентных электронов в атомах магния, железа, цинка и свинца?

Найдите в периодической системе электронные аналоги свинца и запишите электронные конфигурации (сокращенные электронные формулы) атомов этих элементов.
Опыт 2. Электронная структура атомов и одноатомных ионов неметаллов
При восстановлении атомов неметаллов число электронов в электронной оболочке возрастает и образуются ионы с отрицательным зарядом. Например:

Cl0 + ē = Cl

3s23p5 …3s23p6
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают растворы сульфида и иодида натрия. Опускают в каждую пробирку по очереди газоотводную трубку от аппарата Кипа, в котором получают газы, и пропускаем медленный ток хлора (Cl2) через раствор соли. В пробирке с сульфидом натрия (Na2S) появляется желтый осадок серы, а в пробирке с иодидом натрия (NaI) – бурый осадок иода.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнения реакций и заполните таблицу по образцу:


До реакции

После реакции

Химический символ атома или иона неметалла

Электронная конфигурация атома или иона

Химический символ атома или иона неметалла

Электронная конфигурация атома или иона

S2–

3s23p6







I










Cl











Приведите графические электронные схемы, отвечающие электронным конфигурациям атомов серы, хлора и йода.

Какими значениями квантовых чисел (n, l и ml) характеризуется атомные орбитали валентных электронов в атомах серы, хлора и йода. Найдите в периодической системе электронные аналоги хлора и запишите электронные конфигурации (сокращенные электронные формулы) атомов этих элементов.

^

Работа № 2




КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ



Цель работы: ознакомиться с реакциями образования и химическими

свойствами гидроксидов и солей
Опыт 1. Получение гидроксидов меди и цинка, исследование их свойств
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают 2 мл раствора сульфата меди, в другие две пробирки – 2 мл раствора сульфата цинка. В каждую пробирку добавляют по каплям раствор гидроксида натрия до образования осадков. В пробирках с раствором сульфата меди образуется осадок синего цвета, а в пробирках с сульфатом цинка – аморфный осадок белого цвета.

Для определения химических свойств полученных гидроксидов добавляют в одну пробирку с гидроксидом меди раствор соляной кислоты, в другую – раствор гидроксида натрия; аналогично поступают с гидроксидом цинка: в одну пробирку наливают раствор соляной кислоты, в другую – щелочь. В соляной кислоте осадки и гидроксида меди, и гидроксида цинка растворяются, а в щелочи растворяется только гидроксид цинка, т. е. гидроксид меди со щелочью не взаимодействует.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Составьте молекулярные уравнения реакций получения гидроксидов меди и цинка. Напишите реакции взаимодействия гидроксидов меди и цинка с соляной кислотой и гидроксидом натрия. Сформулируйте вывод о химических свойствах гидроксидов меди и цинка.
Опыт 2. Получение кислой и средней соли
В ы п о л н е н и е о п ы т а
Наливают в пробирку 2 мл раствора гидроксида кальция. Пропускают через этот раствор углекислый газ, получаемый в аппарате Киппа путем взаимодействия кусочков мрамора (CaCO3) с соляной кислотой. Образуется осадок белого цвета – средняя соль. При дальнейшем пропускании углекислого газа происходит полное растворение осадка в результате образования кислой соли.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите молекулярное уравнение образования оксида углерода (IV) при взаимодействии карбоната кальция с соляной кислотой (процесс, протекающий в аппарате Киппа).

Составьте химическое уравнение реакции взаимодействия гидроксида кальция с оксидом углерода (IV), принимая во внимание, что продуктом реакции является малорастворимая средняя соль. В избытке углекислого газа образуется хорошо растворимая кислая соль. При составлении химического уравнения учтите, что в процессе превращения средней соли в кислую принимают участие молекулы воды. Дайте названия кислой и средней соли.

В выводе напишите способы получения средних и кислых солей. Введите понятия кислой и средней соли.
Опыт 3. Получение основной соли
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают по 2 мл раствора хлорида меди. В одну пробирку добавляют раствор гидроксида натрия с массовой долей NaOH 30%, а в другую – раствор гидроксида натрия с массовой долей NaOH 1%. При этом в первой пробирке образуется осадок синего цвета, а во второй – голубого цвета.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнения реакций взаимодействия хлорида меди с растворами гидроксида натрия различной концентрации, принимая во внимание, что с раствором с массовой долей NaOH 1% образуется основная соль. Дайте название основной соли.

В выводе напишите способы получения основных солей. Введите понятие основной соли.

^

Работа № 3




ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ



Цель работы: определение и вычисление тепловых эффектов

химических реакций
Опыт 1. Определение тепловых эффектов растворения щелочи и нитрата натрия в воде

В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают по 3 – 4 мл воды. В первую пробирку вносят немного измельченной щелочи (NaOH), а во вторую пробирку – несколько кристалликов нитрата аммония. В первой пробирке наблюдается разогревание раствора, а во второй – охлаждение.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
В выводе ответьте на вопрос, какой из этих двух процессов происходит с выделением теплоты, а какой – с поглощением теплоты. Введите понятие теплового эффекта химического процесса, экзотермического и эндотермического процессов.
Опыт 2. Вычисление теплового эффекта процесса гашения извести водой
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В пробирку наливают немного дистиллированной воды и вносят мелкие кусочки негашеной извести (оксида кальция). Наблюдается сильное разогревание раствора.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнение происходящей химической реакции. Рассчитайте тепловой эффект процесса взаимодействия оксида кальция с водой, если известны стандартные энтальпии образования веществ, участвующих в реакции:

∆H0f, 298 CaO(т) = – 635,1 кДж / моль;

∆H0f, 298 H2O(ж) = – 285,8 кДж / моль;

∆H0f, 298 Ca(OH)2(т) = – 986,2 кДж / моль.

Запишите термохимическое уравнение этой реакции.

В выводе ответьте на вопрос, к какому типу относится данная реакция (экзо- или эндотермическая).
^

Работа № 4




ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ И НАПРАВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА



Цель работы: определение изменения энтропии и направления

протекания химических процессов; вычисление

изменения свободной энергии Гиббса химического

процесса.


^ Опыт 1. Изменение энтропии химических процессов
В ы п о л н е н и е о п ы т а
Из имеющихся реактивов – раствора хлорида бария, раствора сульфата бария, соляной кислоты и кристаллического углекислого натрия надо выбрать соответствующие вещества и провести химические реакции, сопровождающиеся

а) увеличением энтропии системы;

б) уменьшением энтропии системы.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнения химических реакций между выбранными веществами.

Оцените изменение энтропии (ΔS < 0, ΔS > 0) для каждой реакции по ее уравнению и агрегатному состоянию исходных веществ и продуктов реакции.

В выводе дайте определение энтропии и отметьте, какая из реакций происходит с увеличением энтропии, а какая – с уменьшением и почему.
Опыт 2. Определение направления протекания химического процесса

В ы п о л н е н и е о п ы т а
В пробирку с газоотводной трубкой вносят щепотку хлорида аммония и осторожно нагревают пробирку. Наблюдается исчезновение осадка на дне пробирки и появление белого осадка на холодных стенках пробирки и газоотводной трубки. Объясните это явление.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Вычислите изменение свободной энергии Гиббса для реакции:

NH4Cl(т) ↔ NH3(г) + HCl(г) ,

используя значения стандартной свободной энергии Гиббса образования вещества ΔGf, 298 участников реакции.

В выводе укажите влияние температуры на протекание данного процесса.

^

Работа № 5

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ



Цель работы: исследование зависимости скорости химической

реакции от различных факторов

Опыт 1. Влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции
В ы п о л н е н и е о п ы т а
Берут четыре пробирки. В первые две пробирки вносят по одной грануле металлического цинка, а в другие две – по одной грануле металлического олова. В одну пробирку с гранулами цинка добавляют раствор соляной кислоты, а в другую – уксусной кислоты (СН3СООН). Подобные действия проводят с металлическим оловом. Наблюдают различную интенсивность выделения водорода во всех пробирках: интенсивность выделения водорода в пробирках с цинком выше, чем в пробирках с оловом; интенсивность выделения водорода в пробирках с соляной кислотой выше, чем в пробирках с уксусной кислотой.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнения реакций взаимодействия цинка и олова с соляной и уксусной кислотами.

В выводе отразите влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.
Опыт 2.. Влияние температуры на скорость химической реакции
В ы п о л н е н и е о п ы т а
Зависимость скорости реакции от температуры рассматривают на примере взаимодействия растворов тиосульфату натрия и серной кислоты в соответствии с уравнением реакции:

Na2S2O3 + H2SO4 = S + Na2SO4 + H2O + SO2

Предварительно проделывают качественный опыт, для чего в пробирку вносят 5 – 10 капель 0,5М раствора тиосульфата натрия и 3 – 5 капель 1М серной кислоты. Наблюдают появление слабой опалесценции и дальнейшее помутнение раствора от выпавшей свободной серы.

В три стакана с номерами 1А, 2А и 3А помещают по 10 мл 2,5%-ного раствора серной кислоты, а в три других с номерами 1Б, 2Б, и 3Б – по 10 мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия. Стаканы 1А и 1Б ставят в водяную баню. Для создания температуры ниже комнатной в водяную баню помещают кусочки льда, для повышения температуры баню нагревают. Для контроля за температурой в стакан с раствором серной кислоты опускают термометр.

Первый опыт проводят при комнатной температуре (Т1,
00С  Т1  250С). Быстро приливают раствор серной кислоты к раствору тиосульфата натрия (стаканы 1А и 1Б). Отмечают время начала сливания (t0) и время появления помутнения раствора (tм). Температуры сливаемых растворов во втором и в третьем опытах соответственно на 100 и 200С выше Т1), при этом также отмечают время начала сливания и время появления помутнения раствора. Чем выше температура, тем быстрее появляется муть в стакане.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Занесите полученные данные в таблицу:



Температура опыта

Время начала сливания, t0

Время появления помутнения раствора, tм

t

Скорость, 1/t,усл.ед.

1.
















2.
















3.

















Сделайте вывод о зависимости скорости химической реакции от температуры.
Опыт 3. Влияние величины поверхности раздела реагирующих веществ на скорость химической реакции.
В ы п о л н е н и е о п ы т а
Берут два небольших, по возможности одинаковых кусочка мела. Один из них измельчают на фильтровальной бумаге стеклянной палочкой до порошкообразного состояния. Полученный порошок помещают в одну пробирку, а кусочек мела – в другую. В обе пробирки одновременно добавляют одинаковое количество (10 – 20 капель) 2М соляной кислоты. При этом наблюдается бурное выделение газа в первой пробирке и более медленное во второй. Отмечают время полного растворения мела в каждой пробирке.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Запишите уравнение соответствующей реакции. Сделайте вывод о зависимости скорости химической реакции от величины поверхности раздела реагирующих веществ.
Опыт 4. Влияние катализатора на скорость химической реакции.
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки вносят по 10 капель 0,5М раствора роданида калия и по 1 капле 0,5М раствора хлорида железа (III). Наблюдается окрашивание раствора в красный цвет в результате образования роданида железа Fe(SCN)3. В одну из пробирок добавляют 1 каплю 0,5М раствора сульфата меди, после чего в обе пробирки вносят по 10 капель тиосульфата натрия. Отмечается обесцвечивание растворов, в результате восстановления железа (III) до железа (II) тиосульфатом натрия в соответствии с уравнением реакции:

^ 2 Fe(SCN)3 + 2 Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2 Fe(SCN)2 + 2 NaSCN
Причем, в пробирке с сульфатом меди обесцвечивание происходит быстрее.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Запишите уравнения реакций взаимодействия хлорида железа (III) с роданидом калия и восстановления железа (III) до железа (II) тиосульфатом натрия. Какую роль выполняет здесь сульфат меди. Как зависит скорость реакции от присутствия катализатора?

^

Работа № 6

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ



Цель работы: установление влияния внешних воздействий на

состояние химического равновесия.
Опыт 1.Влияние концентрации реагирующих веществ на состояние химического равновесия
В ы п о л н е н и е о п ы т а
При взаимодействии хлорида железа (III) с роданидом аммония NH4CNS протекает обратимая реакция, в результате которой образуется роданид железа (III) Fe(CNS)3, имеющий яркую кроваво-красную окраску:

FeCl3 + 3NH4CNS ↔ Fe(CNS)3 + 3NH4C1

Эта обратимая реакция является удобной для исследования, так как при изменении концентрации реагирующих веществ по изменению интенсивности окраски раствора легко наблюдать за смещением равновесия.

В стаканчик наливают равные объемы (по 10 мл) 0,005 н растворов хлорида железа (III) и роданида аммония. Раствор окрашивается в кроваво- красный цвет в результате образования роданида железа (III). Полученный раствор разливают поровну в четыре пробирки.

Первую пробирку оставляют для сравнения в качестве эталона, во вторую пробирку вносят 3 – 4 капли насыщенного раствора хлорида железа (III), в третью – немного кристалликов роданида аммония (NH4CNS), в четвертую - сухого хлорида аммония.

Сравнение окраски растворов с эталоном (первая пробирка) показывает, что во второй и третьей пробирках интенсивность окраски увеличилась, а в четвертой – уменьшилась.


З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Запишите уравнение обратимой химической реакции. Напишите выражение для константы равновесия.

Экспериментальные данные представьте в виде таблицы


Внешнее

воздействие

Противодействие системы

Изменение окраски раствора

Направление смещения равновесия

СFeCl3

СFeCl3

Увеличение интенсивности красной окраски





СNH4CNS










СNH4C1











В выводе, на основании принципа Ле Шателье-Брауна, рассмотрите влияние концентраций реагирующих веществ на состояние химического равновесия в исследуемой системе и объясните причину изменения окраски раствора.
Опыт 2. Влияние температуры на состояние химического равновесия
В ы п о л н е н и е о п ы т а
При действии на йодную воду (I2aq) крахмала образуется непрочное вещество сложного состава, окрашенное в синий цвет. Эта реакция обратима и обладает заметным тепловым эффектом.

^ I2 aq + крахмал ↔ окрашенное вещество.

В пробирку наливают 2 – 3 мл йодной воды (I2aq) и добавляют 2 – 3 капли водного раствора крахмала; наблюдают окрашивание раствора в синий цвет. Пробирку с раствором осторожно нагревают на пламени спиртовки, при этом раствор обесцвечивается. Затем пробирку охлаждают и наблюдают, что раствор снова окрашивается в синий цвет.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
В выводе на основании экспериментальных данных, используя принцип Ле Шателье-Брауна, объясните влияние температуры на состояние химического равновесия в исследуемой системе.

Исходя из данных о направлении смещения равновесия для этой реакции при изменении температуры, определите, к какому типу она относится (экзотермическая или эндотермическая), и укажите тепловой эффект прямой реакции (ΔН < 0 или ΔН > 0).

^

Работа № 7




КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ



Цель работы: приготовление растворов солей заданной концентрации
Опыт 1. Приготовление раствора с заданной массовой долей соли
Требуется приготовить раствор хлорида натрия с массовой долей 0,04 или, по другому, 4% раствор NaCl. Рассчитайте, сколько потребуется соли и воды для приготовления раствора заданной концентрации.
В ы п о л н е н и е о п ы т а
На лабораторных весах взвешивают нужное количество соли и высыпают ее в коническую колбу на 250 мл. Отмеряют цилиндром необходимое количество воды и медленно вливают ее в колбу с солью, непрерывно перемешивая раствор.

Приготовленный раствор переливают из колбы в цилиндр и измеряют ареометром его плотность.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а

Используя измеренное значение плотности, рассчитайте молярную концентрацию приготовленного раствора. Результаты опыта занесите в таблицу:


Масса, г

Плотность раствора,

г /см3

Молярная концентрация раствора, моль/л

соли

воды




1,026





В выводе дайте определение массовой доли растворенного вещества и молярной концентрации.
^

Работа №8




ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ И

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА



Цель работы: исследование свойств растворов электролитов

и условий необратимого протекания реакций ионного

обмена (РИО)

Опыт 1. Смещение равновесия процесса диссоциации слабого электролита
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают по 2 – 3 мл раствора уксусной кислоты и добавляют по 2 – 3 капли индикатора метилоранжа, который в кислой среде приобретает красный цвет. Одну пробирку оставляют в качестве эталона для сравнения, а в другую вносят несколько кристалликов ацетата натрия CH3COONa. При этом во второй пробирке интенсивность окраски уменьшается.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнение электролитической диссоциации уксусной кислоты и выражение для константы диссоциации этого процесса.

Объясните, в чем причина изменения окраски раствора и в каком направлении происходит смещение равновесия процесса диссоциации кислоты в присутствии ацетата натрия.

В выводе объясните, каково влияние соли, образованной уксусной кислотой, на процесс электролитической диссоциации кислоты.

Опыт 2. Обменные реакции в растворах электролитов

2.1. Реакции, протекающие с образованием малорастворимых веществ

В ы п о л н е н и е о п ы т а
В две пробирки наливают по 2 – 3 мл растворов: в первую - хлорида железа (III), в другую – хромата калия (К2СrO4). В первую пробирку добавляют 2 – 3 мл гидроксида натрия, во вторую – нитрата свинца (III). В первой пробирке образуется коричневый осадок, во второй – желтый.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите уравнения реакций между указанными веществами в молекулярной, молекулярно-ионной и сокращенной ионной формах.

Определите, какие ионы являются истинными участниками этих реакций и сделайте вывод, почему данные реакции являются реакциями ионного обмена и каковы условия их протекания.
2.2. Реакции, протекающие с образованием малодиссоциирующих веществ

В ы п о л н е н и е о п ы т а


В пробирку наливают 1 – 2 мл раствора гидроксида натрия и добавляют одну каплю бесцветного фенолфталеина. Раствор при этом окрашивается в малиновый цвет. Затем по каплям приливают разбавленную серную кислоту до полного обесцвечивания раствора.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите молекулярное, молекулярно-ионное и сокращенное ионное уравнения реакции взаимодействия этих веществ. Определите, какие ионы являются истинными участниками этой реакции. Объясните причину исчезновения малиновой окраски, учитывая, что в кислой среде фенолфталеин остается бесцветным.

В выводе ответьте на вопрос, почему данная реакция является реакцией ионного обмена, и какое условие необратимого протекания РИО соблюдается в данном опыте.
^ 3.3. Реакции, протекающие с образованием газообразных веществ
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В пробирку насыпают измельченного карбоната кальция и добавляют
5 – 7 капель 1М раствора соляной кислоты. Происходит бурное выделение газа.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Составьте молекулярное, молекулярно-ионное и сокращенное ионное уравнения процесса взаимодействия соляной кислоты с карбонатом кальция.

Сделайте вывод об условии необратимого протекания реакции ионного обмена.

^

Работа № 9

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ



Цель работы: изучение некоторых свойств водных растворов солей,

связанных с реакцией гидролиза
Опыт 1.Определение характера среды при гидролизе солей
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В четыре пробирки наливают по 1 – 2 мл следующих реактивов: в первую – дистиллированной воды, во вторую – водного раствора карбоната натрия, в третью – сульфата алюминия и в четвертую – нитрата калия. В каждую пробирку добавляют по 3 – 4 капли универсального индикатора, который в нейтральной среде имеет зеленовато-желтый цвет, в кислой – красный, в щелочной – синий. После добавления универсального индикатора раствор в первой и четвертой пробирках окрашивается в зеленовато-желтый цвет, во второй – в синий цвет, в третьей – в красный.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а


Экспериментальные результаты сведите в таблицу


Соль

Окраска индикатора

Характер среды

Гидролиз соли (да, нет)














На основании полученных результатов определите, какие из солей подвергаются гидролизу.

Напишите уравнения процессов гидролиза в молекулярной и ионной формах по первой ступени.

В выводе объясните причину протекания или отсутствия процессов гидролиза солей, рассмотренных в данном опыте.
Опыт 2. Полный (необратимый) гидролиз солей
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В пробирку наливают 1 – 2 мл раствора сульфата алюминия и добавляют такой же объем водного раствора соды Na2СОз. Наблюдается выпадение осадка и выделение газа. Какое соединение осаждается и какой газ выделяется? Докажите, что выпавший осадок не является солью угольной кислоты.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Напишите (в молекулярном и ионном виде) уравнение реакции взаимодействия сульфата алюминия с карбонатом натрия и водой, приводящей к образованию гидроксида алюминия и углекислого газа (совместный гидролиз двух солей). Запишите ионные уравнения гидролиза как по катиону А13+ (для трех ступеней), так и по аниону СОз2– (для двух ступеней).

В выводе на основе анализа равновесий гидролиза ионов А13+ и СОз2–, протекающего в водном растворе, объясните причину полного гидролиза сульфата алюминия и карбоната натрия.

Используя таблицу растворимости, приведите примеры солей, которые не существуют в растворах, так как подвергаются полному (необратимому) гидролизу.
^

Работа №10




ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ



Цель работы – изучение механизма окислительно-восстановительных

реакций в растворах электролитов.
Опыт 1. Окислительные свойства железа (III).
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В пробирку помещают раствор хлорида железа (III) (светло-желтого цвета), и добавляют сначала несколько капель иодида калия, а затем 2 – 3 капли крахмала. При этом наблюдается окрашивание раствора в синий цвет, обусловленный взаимодействием образовавшегося иода с крахмалом.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Запишите молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции иодида калия с хлоридом железа (III).

Методом электронного баланса подберите коэффициенты в уравнении реакции. Укажите процессы окисления и восстановления, окислитель и восстановитель.

В выводе охарактеризуйте причину появления синего окрашивания раствора крахмала.
Опыт 2. Влияние характера среды на окислительные свойства

перманганата калия.
В ы п о л н е н и е о п ы т а
В трех пробирках находится раствор перманганат калия фиолетового цвета. Затем в первую пробирку добавляется разбавленная серная кислота, во вторую – вода, в третью – раствор гидроксида натрия.

После этого в каждую из пробирок вносят кристаллический сульфит натрия и растворы перемешиваются.

Раствор в первой пробирке обесцвечивается, во второй пробретает бурую окраску, в третьей – ярко-зеленую.
З а п и с ь р е з у л ь т а т о в о п ы т а
Составьте три уравнения химических реакций взаимодействия перманганата калия с сульфитом натрия в кислой, нейтральной и щелочной средах, учитывая, что сульфит-ион SO32– во всех трех случаях окисляется до сульфат-иона SO42–. Перманганат-ион MnO4 в кислой среде восстанавливается до иона Mn2+ (в водном растворе бесцветный), в нейтральной среде – до MnO2 (осадок коричневого цвета), а в щелочной – до манганат-иона MnO42– (в растворах имеет зеленый цвет).

Методом электронного баланса подберите коэффициенты в каждом из этих уравнений. Укажите процессы окисления и восстановления, окислитель и восстановитель.

В выводе ответьте на вопрос, в какой среде перманганат калия проявляет более сильные окислительные свойства. Ответ мотивируйте на основании сравнения значений стандартных электродных потенциалов иона MnO4 в разных средах.
^

Работа №11




ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА



Цель работы – изучение электрохимических процессов, протекающих

при работе гальванического элемента растворах

электролитов.
^ Опыт 1. Изготовление и работа гальванического элемента
  1   2   3

Похожие:

Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Организация ЭВМ и систем»
Электронные методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Организация ЭВМ и систем»/ Сост.: Андреева А. А.,...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ №1 №4 по дисциплине...
Методические указания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения направления
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Зрюмова, А. Г. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Компьютерные технологии в приборостроении» /...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Информационные системы»
Методические указания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 080801 «Прикладная информатика (по...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Лукьянов В. Г. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине "Теоретические основы измерительных и информационных...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ (курс «Базы данных и знаний», часть 1)
Методические указания предназначены для студентов экономического и механико-математического факультетов. Здесь определены цели и...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ №1 - №4 по...
Методические указания к лабораторным работам №1 — №4 по дисциплине “Основы теории марковских процессов”/ Сост. Ю. В. Доронина.  — Севастополь:...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Дискретный анализ»
Методические указания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения по специальностям 080801 «Прикладная информатика...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconМетодические указания для выполнения лабораторных и контрольных работ...
Инженерная геология и гидрогеология : методические указания для выполнения лабораторных и контрольных работ по дисциплине «Инженерная...
Методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Химия» iconЗадания и методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу
Методические указания предназначены для студентов экономического факультета, изучающих курсы «Документирование управленческой деятельности»...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница