Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Общие правила работы в химической лаборатории
Лабораторные работы проводят в специально оборудованной химической лаборатории. При работе в лаборатории необходимо знать и строго соблюдать установленные правила. Работать разрешается только после ознакомления с правилами по технике безопасности и правилами работы в химической лаборатории. 1. Рабочее место содержите в чистоте и порядке, не загромождайте его посторонними предметами. 2. Не допускайте попадания химических реактивов на кожу и одежду. Нельзя брать вещества руками и пробовать на вкус 3. Не уносите на свои рабочие места реактивы общего пользования. Если нет указаний по дозировке реактивов для данного опыта, то берите их в минимальном количестве. 4. Запрещается пользоваться реактивами без этикеток или с сомнительными этикетками. 5. Во всех опытах используйте дистиллированную воду. Сухие реактивы берите только чистым шпателем. Не путайте пробки от склянок с различными реактивами. Излишки реактивов не высыпайте и не выливайте в склянки, из которых они взяты. 6. Особую осторожность соблюдайте при работе ядовитыми и вредными веществами, с концентрированными кислотами и щелочами. Работать с ними следует в вытяжном шкафу. 7. При нагревании жидкости в пробирке необходимо держать ее так, чтобы в случае разбрызгивания жидкость не попала на самого экспериментатора и рядом работающих студентов, т.е. отверстие пробирки должно быть направлено в сторону от себя и товарищей. Лучше всего направить его на стенку вытяжного шкафа. Не забывайте пользоваться при этом держателем. 8. После опытов остатки реактивов сливайте в раковину после разбавления водой. Металлы собирайте в отведенную для этого склянку. Остатки агрессивных и дорогостоящих реактивов собирайте в специальные склянки.9. Не трогайте, не включайте и не выключайте без разрешения рубильники и электрические приборы. 10. В лаборатории соблюдайте тишину, не занимайтесь посторонними делами, не проводите опыты, не относящиеся к данной лабораторной работе и не описанные в методическом указании. Студентам следует заранее готовиться к лабораторному занятию. Выполнению лабораторной работы предшествует собеседование с преподавателем. Подготовку рекомендуется начинать с изучения теоретического материала, относящегося к данной работе. Необходимо твердо усвоить основные теоретические положения, законы и их математические выражения. Перед выполнением работы следует ознакомиться с методикой проведения эксперимента, изучить принцип действия приборов и установок, понять цель работы. При выполнении лабораторной работы внимательно следите за ходом опыта.. После окончания работы необходимо вымыть посуду, привести в порядок рабочее место. После выполнения лабораторной работы студент должен оформить отчет и сдать его преподавателю. Отчет должен содержать следующие сведения: 1. Название работы и дату ее выполнения. 2. Цель работы. 3. Номер и название опыта. 4. Краткое описание хода работы с указанием условий проведения опыта. 5. Рисунки и схемы используемых приборов. 6. Наблюдения и уравнения реакций. 7. Расчеты, таблицы, графики. 8. Выводы. В большинстве лабораторных работ необходимо проводить расчеты. Следует иметь в виду, что излишняя точность в расчетах, значительно превышающая экспериментальную погрешность, не повышает точность результата. Для числовых значений рассчитываемых величин достаточно 3-4 значащие цифры (число знаков, стоящих после предшествующих им нулей). Число значащих цифр не следует путать с числом знаков после запятой. Так в числах: 101, 3; 21, 73; 0, 4385; 0, 004500 имеется четыре значащих цифры. В расчетах принято указывать значащие цифры и в том случае, когда это нули, стоящие в конце числа. Поэтому правильной будет запись с точностью до четвертой значащей цифры - 0, 2500, а не 0, 25. При обработке результатов следует определять абсолютную и относительную ошибку измерения данной величины. Абсолютная ошибка показывает, на сколько данная измеряемая величина больше или меньше истинной величины
Отношение абсолютной ошибки к истинной величине, умноженное на 100 %, дает относительную ошибку определения (в процентах) или погрешность:
Первая помощь при несчастных случаях В лаборатории бывают случаи, требующие неотложной медицинской помощи, - порезы рук стеклом, ожоги горячими предметами, кислотами, щелочами. В особо серьезных случаях необходимо обратиться к врачу. Для оказания первой помощи в лаборатории имеется аптечка. 1. При ранении стеклом удалите осколки из раны, смажьте края раны раствором йода и перевяжите бинтом. 2. При ожоге рук или лица реактивом смойте реактив большим количеством воды, затем либо разбавленной уксусной кислотой (в случае ожога щелочью), либо раствором соли (в случае ожога кислотой), а затем опять водой. 3. При ожоге горячей жидкостью или горячим предметом обожженное место обработайте свежеприготовленным раствором перманганата калия, смажьте обожженное место мазью от ожога или вазелином. Можно присыпать ожог содой и забинтовать. 4. При химических ожогах глаз обильно промойте их водой, используя глазную ванночку, а затем обратитесь к врачу.
Лабораторная работа 1
ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. СПОСОБЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ Цель работы: получение и изучение химических свойств оксидов, гидроксидов, кислот и оснований, генетической связи между классами неорганических соединений; изучение принципов разделения веществ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ Классификация неорганических веществ прошла долгий путь развития. Химические элементы делятся в первую очередь на элементы с металлическими и неметаллическими свойствами. Многие элементы в соответствии с периодическим законом проявляют одновременно свойства металла и неметалла. Такие элементы называют амфотерными. Форму существования химических элементов в свободном виде классифицируют как простые (одноэлементные) вещества. Классификация сложных (двух - или многоэлементных) веществ может быть основана на различных признаках веществ и может использовать различные принципы. Например, классификация веществ по химической природе опирается на наличие в соединении самого распространенного в природе элемента – кислорода. Наиболее известной и удобной классификацией сложных веществ является разделение их по химическим свойствам. По этому признаку вещества делятся на оксиды, основания, кислоты, соли (схема 1).
1. Оксиды - первый тип сложных веществ. Общая формула оксидов ЭхОy. Среди оксидов различают солеобразующие и несолеобразующие. Примером несолеобразующих оксидов служат SiO, N2O, NO. Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные, амфотерные. Основные оксиды образованы типичными металлами и неметаллическими элементами в низкой степени окисления. Если оксид образован элементом с постоянной степенью окисления его называют оксидом: Na2O- оксид натрия. Если оксид образован элементом с переменной степенью окисления его называют оксидом и в скобках указывают степень окисления элемента: Cu2O-оксид меди (I), CuO-оксид меди (II). Характерным свойством основных оксидов является их взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды: K2O+2HCl=2KCl+H2O Некоторые основные оксиды (щелочных и щелочно-земельных металлов) легко взаимодействуют с водой: BaO+H2O=Ba(OH)2 Для основных оксидов характерна и реакция с кислотными оксидами: CaO+CO2=CaCO3 Кислотные оксиды образованы неметаллическими элементами и металлами в высокой степени окисления (более 4). Например: SO3, Mn2O7, CrO3, P2O5. Кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду: SO3+2KOH=K2SO4+H2O Mn2O7+2NaOH=2NaMnO4+H2O Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой с образованием кислот: N2O5+H2O=2HNO3
Кислотные оксиды образуют соли в реакции с основными оксидами: SO2+K2O=K2SO3
К амфотерным оксидам относятся Al2O3, ZnO, BeO, PbO, SnO, PbO2, SnO2, Cr2O3, MnO2, TiO2 и некоторые другие вещества. Они взаимодействуют и с кислотами и со щелочами, образуя соль и воду:
SnO+2HCl=SnCl2+H2O SnO+2NaOH=Na2SnO2+H2О
2.Основания - это гидраты (продукты присоединения воды) основных оксидов. Их делят на растворимые и нерастворимые в воде. Если гидроксид образован металлом с постоянной степенью окисления, то его называют гидроксид металла: КОН-гидроксид калия. Если металл проявляет постоянную степень окисления, то при названии его гидроксида указывают степень окисления металла: Fe(OH)3 – гидроксид железа (III) Fe(OH)2 – гидроксид железа (II) Растворимые в воде гидроксиды (щелочи) получают при взаимодействии оксидов с водой: Li2O+H2O=2LiOH Щелочи могут быть получены при действии металлов на воду:
2К+2Н2О=2КОН+Н2↑ Нерастворимые основания получают только косвенным путем – взаимодействие солей соответствующих металлов с растворами щелочей: NiSO4+2NaOH=Ni(OH)2↓ +Na2SO4
Характерным свойством гидроксидов является взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды: 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O Mg(OH)2+2HNO3=Mg(NO3)2+2H2O
Щелочи взаимодействуют также с кислотными оксидами и солями: 2KOH+CO2=K2CO3+H2O Ca(OH)2+K2SO4=CaSO4↓ +2KOH
Нерастворимые основания подвергаются термическому разложению: 2Al(OH)3 → Al2O3+3H2O Среди нерастворимых гидроксидов встречаются амфотерные, взаимодействующие не только с кислотами, но и со щелочами: Pb(OH)2+3HNO3=Pb(NO3)2+2H2O Pb(OH)2+2NaOH=Na2[Pb(OH)4]
3.Кислоты - являются гидратами кислотных оксидов, большинство из них и получается взаимодействием оксидов с водой:
SO3+H2O=H2SO4 P2O5+3H2O=2H3PO4 Характерным для кислот является взаимодействие с гидроксидами, сопровождающиеся образованием соли и воды:
HCl+KOH=KCl+H2O 3H2SO4+2Fe(OH)3=Fe2(SO4)3+6H2O
Кроме того кислоты взаимодействуют с металлами, основными и амфотерными оксидами и солями: 2HCl+Fe=FeCl2+2H2↑ 2H3PO4+3Na2O=2Na3PO4+3H2O H2SO4+BaCl2=BaSO4↓ +2HCl
Кислоты классифицируют по составу: кислородосодержащие и бескислородные и по основности: одноосновные, двухосновные и многоосновные. Под основностью кислоты понимают число атомов водорода, способные заместиться атомами металла. Чаще основность кислоты совпадает с количеством атомов водорода, входящих в состав кислоты. Однако в некоторых кислотах не все атомы водорода способны заместиться на металл. Например: H3PO4 – фосфористая кислота имеет два атома водорода, способные заместиться на металл, поэтому она двухосновная, уксусная кислота CH3COOH является одноосновной. Бескислородные кислоты получают синтезом из простых веществ или вытеснением из их солей: H2+Cl2=2HCl 2FeS+2HCl=FeCl2+H2S
Кислородосодержащие кислоты можно получить взаимодействие оксидов с водой или вытеснением из солей: N2O5+H2O=2HNO3 Ca3(PO4)2+3H2SO4=3CaSO4+2H3PO4
4.Наиболее сложными среди неорганических соединений являются соли. Они очень разнообразны по составу. Их делят на средние, кислые, основные, двойные, комплексные, смешанные. Молекулы средних солей содержат только катионы металла и анионы кислотного остатка: NaCl, Al2(SO4)3, K2CO3. В молекулах кислых солей содержатся атомы водорода: Ca(H2PO4)2, Al(HCO3)3, а в молекулах основных солей гидроксогруппы: CuOHCl, Zn(OH)NO3. Двойные соли содержат катионы разных металлов: K2CuCl4. Комплексные соли содержат комплексные катионы или анионы: K4[Fe(CN)6], [Cu(NH3)4]SO4, [Cu(NH3)4]SO4. Название средних солей (табл.1)складывается из названия кислотного остатка и металла с указанием его степени окисления: Al2(SO4)3 – сульфат алюминия (III), FeCl3 – хлорид железа (III), Fe(NO3)2 – нитрат железа (II). В название кислой соли добавляется приставка “гидро”: NaHCO3 – гидрокарбонат натрия, FeH2PO4 – дигидрофосфат железа (III). В названии основных солей присутствует приставка “гидроксо”: AlOHSO4- сульфат гидроксоалюминия, CuOHCl – хлорид гидроксомеди. Двойные соли называют так же, как и средние: KFe(SO4)2 – сульфат калия- железа. В соответствии с многообразием солей способов их получения множество, но наиболее общими являются следующие: 1. Взаимодействие металла с неметаллом: 2Na+Cl2=2NaCl 2. Взаимодействие металла с кислотой: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 3. Взаимодействие металла с раствором соли: Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg 4. Взаимодействие основного оксида с кислотой: Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O 1. Взаимодействие кислотного оксида со щелочью: CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓ +H2O 2. Взаимодействие кислоты с основанием: 2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O 3. Взаимодействие кислоты с солью: HCl+AgNO3=AgCl↓ +HNO3 4. Взаимодействие щелочи с солью: CuSO4+2KOH=K2SO4+H2O 5. Взаимодействие между солями: K2CrO4+Pb(NO3)2=PbCrO4+2KNO3 6. Взаимодействие основных и кислотных оксидов: Na2O+SO3=Na2SO4 Соль взаимодействует с кислотами, щелочами, друг с другом в растворенном и расплавленном состоянии, многие подвергаются термическому разложению: K2SO3+2HCl=2KCl+H2O+SO2↑ MnCl2+2NaOH=Mn(OH)2+2NaCl AgNO3+KCl=AgCl↓ +KNO3 t CaCO3→ CaO+CO2↑ Таблица 1. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 1261; Нарушение авторского права страницы