лабы по химии. Правила техники безопасности в химической лаборатории При работе в химической лаборатории необходимо соблюдать следующие правила

• Название: Правила техники безопасности в химической лаборатории При работе в химической лаборатории необходимо соблюдать следующие правила
• Анкор: лабы по химии
• Дата: 19.12.2021
• Размер: 1.5 Mb.
• Имя файла: OvinovChemistryLabs.doc
• Тип: Правила; #309454

Б АШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Химический факультет



ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

по общей и неорганической химии
на учебный 2021/2022 год

Студент Овинов Евгений Владимирович

Институт (факультет) __ФТИ_____________

Группа 3ПМФ
УФА

Р ИЦ БашГУ, 2021

Правила техники безопасности

в химической лаборатории
При работе в химической лаборатории необходимо соблюдать следующие правила:

1. 
   Все лабораторные работы должны быть предварительно спланированы студентом и согласованы с преподавателем.
   
2. 
   В лаборатории следует работать в хлопчатобумажном халате, волосы должны быть убраны.
   
3. 
   Строго запрещается принимать пищу в лаборатории.
   
4. 
   До и после выполнения работы необходимо вымыть руки.
   
5. 
   Работать нужно аккуратно, результат опыта зависит от чистоты проведения эксперимента.
   
6. 
   Все опыты с ядовитыми и пахучими веществами выполнять в вытяжном шкафу.
   
7. 
   Химические реактивы брать только шпателем, пинцетом или ложечкой.
   
8. 
   Неизрасходованные реактивы не высыпать и не выливать обратно в те сосуды, откуда они были взяты.
   
9. 
   Жидкости переливать непосредственно через воронки. Склянку, из которой переливают жидкость, необходимо держать этикеткой к руке во избежание её порчи.
   
10. 
    При нагревании растворов и веществ в пробирке необходимо использовать держатель. Отверстие пробирки должно быть направлено в сторону от себя и других работающих.
    
11. 
    Нельзя наклоняться над сосудом, в котором происходит нагревание или кипячение жидкости.
    
12. 
    При необходимости определить запах выделяющихся при реакции газов нужно легким движением ладони направить струю газа от горла сосуда к себе и осторожно вдохнуть.
    
13. 
    При разбавлении концентрированных кислот и щелочей небольшими порциями приливать кислоту (или концентрированный раствор щелочи) в воду, а не наоборот.
    
14. 
    Опасные продукты реакции, а также концентрированные кислоты и щелочи сливать только в соответствующие банки в вытяжном шкафу.
    

Лабораторная работа № 1
Приготовление водного раствора тиосульфата натрия из кристаллогидрата
Цель работы: освоить навыки приготовления раствора заданной концентрации и методики его количественного анализа.
Теоретическая часть
Раствор это - однородная система, в состав которой входят молекулы двух или более типов, причём доля частиц каждого типа может непрерывно меняться в определённых пределах. Количественный состав растворов выражается концентрацией.

Концентрацией раствора называется весовое и или объемное содержание растворенного вещества, находящиеся в определенном весовом количе-стве или в определенном объеме раствора или растворителя.

Массовая доля растворённого вещества - это величина, равная отношению массы растворённого вещества к массе раствора.

Молярная концентрация - количество вещества (число молей) компонента в единице объёма смеси. [ моль/м³]

Нормальная концентрация количество эквивалентов данного вещества в 1 литре смеси. Нормальную концентрацию выражают в моль-экв/л или г-экв/л (имеется в виду моль эквивалентов).
Моляльная концентрация – количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя. Измеряется в молях на кг, также распространено выражение в «моляльности».

Мольная доля - способ выражения концентрации, отношение количества вещества к общему количеству всех веществ, содержащихся в смеси: где. — мольная доля вещества A в смеси; — количество вещества A, содержащееся в смеси (измеряется в молях); — сумма количества вещества всех компонентов раствора (измеряется в молях).
Экспериментальная часть
Плотность раствора измеряется с помощью ареометра. Ареометр (другое название - денсиметр) представляет собой запаянный стеклянный сосуд. В верхней узкой части ареометра имеется бумажная шкала с указанием плотности в г/см³. Цена деления обычно 0,001 г/см³.

Ареометры общего назначения позволяют измерять плотность жидкостей в диапазоне 0,700 – 1,840 г/см³. Перед определением плотности необходимо выбрать ареометр с нужным пределом измерений. Если ареометр предназначен для измерения плотностей больших, чем измеряемая, то он тонет в растворе, если наоборот, то жидкость выталкивает его. Следует помнить, что плотность воды составляет 1 г/см³ при температуре 20^oС, а водные растворы солей и большинства неорганических кислот имеют более высокую плотность.

Для измерения плотности раствора жидкость наливают в стеклянный цилиндр с диаметром, превышающим диаметр ареометра, и высотой не меньшей, чем длина ареометра. Затем ареометр осторожно опускают в жидкость. Измерение производят, если ареометр свободно плавает в растворе, не касаясь дна и стенок цилиндра. Показания определяют по нижнему краю мениска жидкости (рис., б).



а б

Рис. Ареометр (а) и измерение плотности ареометром (б): 1 – шкала; 2 – балласт; 3 – связующее вещество

Отсчет делений шкалы производится сверху вниз.

Если измеренное значение плотности раствора не совпадает с табличным, то для расчета массовой доли можно использовать метод линейной интерполяции. Для этого из таблицы плотностей выбирают два последовательных значения плотности раствора, между которыми находится измеренное значение, и соответствующие им массовые доли вещества в растворе. Суть метода линейной интерполяции можно проиллюстрировать графически:



Задание: На миллиметровой бумаге формата А₅ постройте график зависимости массовой доли от плотности раствора Na₂S₂O₃ (метод интерполяции) согласно имеющимся справочным данным:
РастворNa₂S₂O₃ (20^oC)

Ω	ρ, г/дм3
0,01	1006,5
0,02	1014,8
0,04	1031,5
0,06	1048,3
0,08	1065,4
0,1	1082,7

w, %
Опыт 1. Приготовление раствора заданной концентрации
Задание: Приготовить 50мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия в пересчете на безводную соль из кристаллогидрата Na₂S₂O₃^,5H₂O.

1. 
   Рассчитайте массу безводной соли: m_р-ра=Vρ=50ml*1,015=50,75 g.
   

w_р-ра/100%=m_б.с=1,015 г

2. 
   Рассчитайте массу кристаллогидрата Na₂S₂O₃^,5H₂O:
   

mк.р= μк.р* mб.с /μб.с= 1,59г

3. 
   Рассчитайте массу воды:
   

M_воды= m_р-ра - mк.р = 49,16 г

4. 
   Взвесьте на технохимических весах необходимую навеску соли в стакане с точностью до 0,01 г., запишите массу навески: 1,59 г.
   
5. 
   Мерным цилиндром отмерьте воду, влейте ее в стакан с солью и перемешайте стеклянной палочкой.
   
6. 
   Измерьте ареометром плотность полученного раствора, нанесите это значение на график и определите концентрацию раствора тиосульфата натрия: ρ=1,015 г/мм
   

Определите по графику массовую долю вещества в растворе, отвечающую найденной плотности: w=2%

7. 
   Рассчитайте абсолютную ошибку эксперимента по формуле
   

А = |ω_{эксп. –} ω_теор.|=0

8. 
   Рассчитайте относительную ошибку эксперимента в процентах
   

ξ = (|ω_{эксп. –} ω_теор.|/ ω_теор.)^.100%
Сделайте вывод: Мы освоили навыки приготовления раствора заданной концентрации и методики его количественного анализа. В результате выполнения работы экспериментальные данные сошлись с теоретическими.
Проверил

преподаватель кафедры
_________________________ ____________________

(Подпись, дата) И.О. Фамилия

Лабораторная работа № 2
Электролитическая диссоциация.

Водородный показатель
Цель работы: изучить электрическую проводимость растворов электролитов и зависимость её от различных факторов; научиться предсказывать направление обменной реакции в растворах электролитов освоить навыки приготовления раствора заданной концентрации и методики его количественного анализа.

Теоретическая часть

.

Электролиты - вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток.
Процесс распада молекул вещества на ионы под действием растворителя называется электрической диссоциацией.

Основания – это электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид анионов – гидроксид-анионы OH:_

NaOH → Na⁺ + OH^--

NH₄OH ↔ NH4(+) + OH(-)

Кислоты– это электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид катионов – катионы водорода Н+

HCl → H(+) + Cl(-)

HNO₃ →Н (+) + NO3(-) Sr(OH)2

H₂SO₄ → H(+) + HSO4(2-)

H₃PO₄ →_ Н(+) + Н2РО4 (-)

Амфотерные гидроксиды диссоциируют в водном растворе как по типу кислоты, так и по типу основания. При их диссоциации одновременно образуются ионы: катионы водорода Н + и гидроксид-анионы ОН.

К ним относятся гидроксиды цинка Zn(OH)₂, алюминия Al(OH)₃, хрома (III) Cr(OH)₃, свинца (II) Pb(OH)₂ и др.

Например, при диссоциации Zn(OH)₂ в водном растворе одновременно присутствуют:

___________= H₂ZnO₂ ↔ Zn(OH)₂ = _____________.

Средние соли – это электролиты, при диссоциации которых в водных растворах образуются катионы металлов а также катион аммония ( NH+4)\nи анионы кислотных остатков

Na₂SO₄ →2 Na+ + SO42–

Ca₃(PO₄)₂ → 3Ca 2+ + 2PO4 3-.

Кислые соли при растворении в воде образуют ионы H+.

KHSO₃ → HCO3– H+ + CO32–, сложный анион диссоциирует частично:

HSO₃^- H+ + CO32–

Основные соли при диссоциации образуют анионы кислотного остатка и сложные катионы состоящие из атомов металла и гидроксогрупп ОН—

Al(OH)₂Cl → Al(OH)2(+)+Cl(-)

Двойные соли диссоциируют на два катиона образуют два типа катионов металла.

KAl(SO₄)₂ → K+ + Al3+ 2SO42-

Na₂NH₄PO₄ → NH4(+) + NH4HРО4(-).

Смешанные соли диссоциируют на катион металла и анионы нескольких кислотных остатков.

ZnClNO₃ → Zn2+ + Cl- + NO3-

AlSO₄Cl → Al3+ + SO42− + Cl− .

Степень диссоциации показывает какая доля от общего количества электролита распадается на ионы

Степень диссоциации зависит от природы электролита, его концентрации, природы растворителя, внешних условий (температуры, давления).

Для сильных электролитов ɑ > 30%, для средних электролитов 30%>ɑ>3%, для слабых электролитов ɑ< 3%.

Равновесия в слабых электролитах подчиняются закону разведения Оствальда.

Экспериментальная часть
Прибор для испытания электрической проводимости веществ (1 — исследуемый раствор, 2- электроды, 3- лампа накаливания, 4 — электрическая сеть)
Растворы для опытов: растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфата натрия; этанол или раствор сахарозы, водопроводная и дистиллированная вода, CH₃COOH_конц., CH₃COOH_разб.., NH₄OH_конц., NH₄OH_разб.

Опыт 1а. Изучение электрической проводимости растворов
Запишите наблюдения, отмечая степень накала лампы:

H₂O_{водопроводная} ярко.
Н₂О_{дистиллированная} нет накала.
Напишите уравнение диссоциации воды:

H₂O________ H+ + OH- ______________
Запишите наблюдения, отмечая степень накала лампы:

CH₃COOH_конц.

___нет накала_____________

CH₃COOH_разб.

______начинает накаляться________________

NH₄OH_конц.

_____нет накала___________________________________

NH₄OH_разб.

________начинает накаляться__________________________________

CH₃COOH_конц.+ NH₄OH_конц.

__________якро горит_________________________

HCl ___________есть накал______________________________.

KOH ___________есть накал_________________________________
Напишите уравнения диссоциации электролитов:

CH₃COOH_______ СН3СОО (-) + Н (+) ___________

NH₄OH______________ NH4(+) + OH(-) ______________________

CH₃COONH₄_________ NH4+ + CH3COO—____________________

HCl ________________ H+ + Cl-. ___________________________

KOH _________________K+ + OH-_______________________________


Сделайте вывод: Вода водопроводная пропускает ток, дистилированная нет. Кислоты и щелочи не пропускают ток, пока концентрированы. Щелочь + кислота образует соль и воду, соотвественно пропускает ток.

Опыт 2. Окраска индикаторов
Напишите уравнение диссоциации серной кислоты:

H₂SO₄ _______ H+ + HSO4(2 -)_______________________

Напишите уравнение диссоциации гидроксида калия:

КOH __________ K+ + OH -__________________________.

Заполните таблицу

Индикатор	Окраска раствора
	Кислая, pH<7	Нейтральная, pH=7	Щелочная, pH>7
Фенолфталеин Метилоранж Лакмус Универсальная индикаторная бумага	Бесцветный розовый Красный	Бесцветный оранжевый Фиолетовый	Малиновый жёлтый Синий

Опыт 3. Равновесие в растворе слабого основания. Влияние одноименного иона на степень диссоциации слабого электролита (смещение равновесия диссоциации)

Напишите уравнения диссоциации:

NH₄OH ________________ NH4+ + OH - ____________________

NH₄Cl _______________ NH4+ + Cl— _____________________________

При добавлении фенолфталеина к раствору аммиака наблюдается _малиновое_____окрашивание. В присутствии хлорида аммония цвет раствора светлеет.
Сделайте вывод: Фенолфталеин окрашивает раствора аммиака в малиновый цвет, что говорит о щелочных свойствах раствора аммиака.
_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________.
Опыт 4. Равновесие в растворе слабой кислоты
Напишите уравнения диссоциации

CH₃COOH _____ СН3СОО (-) + Н (+) __________________________

CH₃COONa ____ CH3COO(-) + Na(+) __________________________
К_Д (CH₃COOH) =

^{_____________ 1,78·10-5 _____________________}

При добавлении метилового оранжевого к раствору уксусной кислоты наблюдается __красное____ окрашивание. В присутствии ацетата натрия цвет раствора _____станет желтым___________________.
Сделайте вывод: Метилоранж краснеет в кислой среде, присоединяя ион водорода - окраска индикатора определяется концентрацией [H+]

При добавлении к уксусной кислоте ацетата натрия концентрация ионов водорода уменьшается и индикатор меняет цвет. Цвет метилоранжа меняется в интервале pH 3,1-4,4, тем временем как для уксусной кислоты pKa=4,76. Таким образом, при добавлении к раствору уксусной кислоты сходного количества ацетата метилоранж станет полностью жёлтым.
Проверил

преподаватель кафедры
_________________________ ____________________

(Подпись, дата) И.О. Фамилия