Лабораторная работа №1. Химическая посуда.

Цель работы – изучить имеющуюся в лаборатории химическую посуду, освоить технику работы с ней.

Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения: ознакомиться с техникой выполнения эксперимента, провести опыт, записать наблюдения, составить уравнения реакций

Общая постановка задачи: выполнить эксперимент и оформить отчет о проделанной работе

Теоретическая часть:

Химическая посуда делится на стеклянную и фарфоровую. Основными требованием, предъявляемым к стеклянной посуде, является ее химическая устойчивость. Химическая устойчивость – это свойство стекла противостоять разрушающему действию растворов щелочей, кислот и других веществ. Термическая устойчивость – способность посуды выдерживать резкие колебания температуры

Вся посуда по назначению делится на несколько групп:

- общего назначения (используется для выполнения нескольких химических операций): пробирки, стаканы, плоскодонные, конические и круглодонные колбы, колбы Вюрца (круглодонные с газоотводной трубкой), кристаллизаторы, воронки, часовые стекла, бюксы;

- мерная посуда: цилиндры, мензурки, пипетки Мора и градуированные пипетки, мерные колбы;

- посуда специального назначения: осушительные склянки (Тищенко, Вульфа, Дрекселя), аппарат Киппа, установка для фильтрования под вакуумом, которая состоит из колбы Бунзена, воронки Бюхнера, склянки-ловушки и водоструйного насоса;

- посуда из фарфора и других материалов: шпатели, ступки, выпарительные чашки, тигли.

	Посуда общего назначения
	Пробирки: а) химическая – для проведения химических реакций; б) мерная – для отмеривания объема жидкости
	Воронки а) химическая– для переливания жидкости; б) капельная – для добавления определенного объема жидкости по каплям; в) делительная – для разделения несмешивающихся жидкостей;
	Стакан – для осуществления разнообразных химических процессов (фильтрование, нагревание, разбавление, ориентировочное отмеривание объема жидкости)
	Колба круглая плоскодонная– для хранения растворов, осуществления химических процессов (фильтрование, нагревание, разбавление, ориентировочное отмеривание объема жидкости)
	Колба коническая -для титрования
	Кристаллизатор – для охлаждения веществ
	Колба круглодонная –входит в состав перегонных установок.
	Эксикатор – для медленного высушивания и для сохранения веществ, легко поглощающих влагу. В качестве водопоглощающих средств (сорбента) применяют следующие вещества: сухой хлорид кальция, оксид алюминия, серную кислоту (концентрированную), силикагель.
	Капельница – для добавления нескольких капель какого-либо реактива
	Бюкс -для хранения сухих веществ, высушивания их в сушильном шкафу, взвешивания
	Мерная посуда
	Цилиндр – для отмеривания объема жидкости
	Колба мерная –для приготовления растворов с точной концентрацией (молярных или нормальных), а также для отмеривания точного объема жидкости.
	Пипетки –для точного отмеривания определенного объема жидкости
	Бюретки –для отмеривании точных объемов жидкости (например, при титровании)
	Посуда из фарфора и других материалов
	Ступка с пестиком – для измельчения сухих веществ
	Фарфоровая чашка – для выпаривания
	Проволочный треугольник с фарфоровыми трубками– приспособление для осуществления процессов выпаривания и прокаливания на открытом пламени.
	Тигель – для прокаливания веществ в муфельной печи и озоления в открытом пламени.
	Тигельные щипцы –для захватывания крышек тиглей.
	Пинцет –для удерживания небольших предметов.

Список индивидуальных данных: получить у лаборанта химическую посуду для проведения экспериментальной работы.

Пример выполнения работы

Правила работы с пипеткой. Для наполнения нижний конец пипетки опускают в жидкость до дна сосуда. С помощью груши набирают жидкость, следя, чтобы кончик пипетки все время находился в жидкости. Жидкость набирают так, чтобы она поднялась на 2—3 см выше метки, затем быстро закрывают верхнее отверстие указательным пальцем, придерживая в то же время пипетку большим и средним пальцами. Затем ослабляют нажим указательного пальца, в результате чего жидкость медленно вытекает из пипетки; как только нижний мениск жидкости опустится до метки, палец снова прижимают. Если на конце пипетки остается капля, ее следует осторожно удалить. Введя пипетку в сосуд, в который нужно перенести жидкость, отнимают указательный палец и дают жидкости стечь по стенке сосуда. После того как жидкость стечет, пипетку держат еще несколько секунд прислоненной к стенке сосуда, слегка поворачивая ее. Выдувать жидкость из пипетки не следует, так как пипетка отградуирована с учетом оставшейся в ней капли.

Правила работы с бюреткой. Бюретку заполняют жидкостью через воронку, при этом должен быть заполнен и стеклянный капилляр. Для вытекания жидкости резиновую трубку оттягивают от бусины. Если в капилляре остается пузырек воздуха, резиновую трубку изгибают так, чтобы кончик капилляра был направлен вверх, и вытесняют жидкостью весь воздух. Перед началом работы уровень жидкости в бюретке должен быть установлен на нулевом делении. Для этого наливают жидкость в бюретку на 2—3 см выше нулевого деления, а затем снимают воронку и сливают избыток жидкости.

Уровень прозрачных растворов устанавливают по нижнему краю мениска, непрозрачных — по верхнему. При отсчете по бюретке глаз наблюдателя должен находиться в одной плоскости с уровнем жидкости.

Фильтрование

Фильтрование — процесс механического разделения твердых и жидких компонентов смеси. Сущность фильтрования состоит в том, что жидкость с находящимися в ней частицами твердого вещества пропускают через фильтр, задерживающий твердую фазу. Наиболее распространенными являются бумажные фильтры. Когда целью фильтрования является выделение твердого осадка, фильтрование проводят через простой (гладкий) фильтр.

Простой фильтр готовят из квадратного куска фильтровальной бумаги, перегибая его дважды: сначала по одной, а затем по другой пунктирной линии. Образовавшийся малый квадрат обрезают ножницами по дуге с таким расчетом, чтобы готовый фильтр был на 3-4 мм меньше воронки. Приготовленный фильтр развертывают в конус и помещают его в воронку так, чтобы он плотно прилегал к стенкам воронки. Затем воронку помещают в кольцо штатива, подставляют под нее стакан, наливают в воронку немного дистиллированной воды и дают ей стечь

При фильтровании, не взмучивая осадка, сливают жидкость по стеклянной палочке на фильтр. В стакан с осадком вливают небольшое количество чистого растворителя, перемешивают с осадком и снова осторожно сливают жидкость по палочке на фильтр. Такая операция называется декантацией. После нескольких декантаций последнюю порцию растворителя перемешивают с осадком и сливают по палочке на фильтр. Когда вся жидкость стечет, промывают осадок на фильтре 2—3 раза чистым растворителем.

Если целью фильтрования является получение жидкости, освобожденной от механических примесей, то применяют складчатый фильтр. Для его изготовления простой фильтр раскрывают и складывают по радиусу то в одну, то в другую сторону так, чтобы получилась гармоника, которую расправляют и вставляют в воронку.

При фильтровании сливают взмученную жидкость вместе с осадком по стеклянной палочке на фильтр.

Мытье и сушка посуды

Посуда, употребляемая для опытов, должна быть чистой, ее моют водопроводной водой с помощью специальных щеток — ершиков, а затем несколько раз ополаскивают дистиллированной водой. Если посуда очень загрязнена, к воде прибавляют немного соляной кислоты или моют ее «хромовой смесью» (смесь дихромата калия с концентрированной серной кислотой). Если необходимо быстро высушить посуду, ее помещают в сушильный шкаф. Мерную посуду моют тотчас же после употребления.

Контрольные вопросы и упражнения

1. Перечислить основные правила техники безопасности работы в химической лаборатории.

2. Правила оформления лабораторного журнала.

3. Перечислить виды химической посуды.

4. Перечислить стеклянную мерную посуду.

5. Перечислить фарфоровую посуду и ее назначение.

6. Правила работы со спиртовкой.

7. Правила работы с пипеткой.

8. Правила работы с бюреткой.

9. Изготовление фильтра.

10. Мытье и сушка посуды.

Способ оценки результатов

Работа оценивается исходя из следующих критериев:

допуск (включает устный ответ студента по технике выполнения экспериментальной части);

выполнение (включает практическое выполнение экспериментальной работы и оформление результатов в лабораторном журнале);

защита (включает сдачу коллоквиума по теории и выполнение практических манипуляций с химической посудой по индивидуальному заданию преподавателя)

Лабораторная работа №2 Основные классы неорганических веществ

Целью работы является получение и исследование свойств наиболее распространенных соединений.

Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения: ознакомиться с техникой выполнения эксперимента, провести опыт, записать наблюдения, составить уравнения реакций

Общая постановка задачи: выполнить эксперимент и оформить отчет о проделанной работе

Теоретическая часть: проработать теорию конспекта лекций по теме 2 раздела « важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ».

Список индивидуальных данных: получить у лаборанта реактивы и химическую посуду для проведения экспериментальной работы.

Пример выполнения работы

Опыт 1. Получение и свойства оксидов

1. Получение оксида магния. Серебристо-белый легкий металл магний при 500.С вспыхивает и быстро сгорает ослепительно ярким пламенем. Горение сопровождается излучением света и выделением большого количества тепла. На сильном выделении света при горении магния основано его применение для изготовления осветительных ракет и в фотографии (магниевая вспышка). Образующийся оксид MgO (жженая магнезия) применяется в медицине как средство от изжоги, как сорбент и катализатор, он входит в состав огнеупорных изделий.

Взять щипцами небольшой кусочек стружки магния и поджечь его пламенем спиртовки. Горящий магний держать над фарфоровой чаш-кой. В чашку с образовавшимся оксидом магния добавить несколько миллилитров воды, размешать стеклянной палочкой и определить среду раствора индикатором фенолфталеином или универсальной индикаторной бумагой.

Наблюдения_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Уравнения реакций

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Получение оксида хрома (III) разложением соли.

Темно-зеленый оксид хрома Cr₂O₃получают разложением гидроксида хрома (III) или хромосодержащих солей. Он применяется в качестве пигмента, катализатора, полирующего материала, вводится в стёкла для их окраски.

В фарфоровую чашку поместить небольшой горкой кристаллический дихромат аммония и ввести в центр горки горящую спичку. Наблюдать разложение соли, которое вначале идет медленно, а затем ускоряется. Схема реакции:

(NH₄)₂Cr₂O₇→ Cr₂O₃+ N₂↑ + H₂O↑

Описать опыт и указать, какое природное явление он напоминает в уменьшенном масштабе. Переписать схему реакции, составить к ней электронные схемы окисления и восстановления, определить стехиометрические коэффициенты перед веществами и тип реакции.

Уравнения реакций

3. Получение оксида меди.

а) Тонкую медную пластинку зажать щипцами и внести в пламя спиртовки. Нагреть до почернения. Составить уравнение реакции.

б) Получить в пробирке голубой осадок гидроксида меди(П) Сu(ОН)₂ взаимодействием нескольких капель раствора CuSO₄ с раствором щелочи. Осторожно нагреть полученный осадок. Как изменяется цвет осадка? Составить уравнения реакций.

Уравнения реакций

4. Получение СО₂в аппарате Киппа. Оксид углерода (IV) – углекислый газ – содержится в небольшом количестве в атмосфере (0, 03 %) и в растворенном виде в некоторых минеральных источниках. В технике его получают прокаливанием известняка по реакции:

CaCO₃CaO + CO→ T₂↑,

а в лабораториях – разложением мрамора соляной кислотой в аппарате Киппа по уравнению:

CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑

Главным потребителем углекислого газа является пищевая промышленность: производство сахара, пива, газированной воды. Он применяется также в качестве хладоагента (сухой лед), для тушения пожаров и в качестве нагнетающего газа для перекачки легковоспламеняющихся жидкостей. В химической промышленности диоксид углерода используется при получении кальцинированной соды – карбоната натрия Na₂CO₃.

В течение примерно трех минут большую пробирку наполнять углекислым газом из аппарата Киппа, затем внести в неё 10–15 капель раствора NaOH, тотчас закрыть пробирку смоченным водой большим пальцем и встряхнуть, после чего пробирка свободно повисает на пальце. Углекислый газ взаимодействует со щелочью, в результате чего в пробирке образуется вакуум и внешнее давление прочно прижимает ее к пальцу. Эту реакцию применяют в промышленности для удаления СО₂из газовых смесей.

Углекислый газ тяжелее воздуха, поэтому его можно «переливать», как воду. В течение примерно трех минут заполнять углекислым газом химический стакан емкостью 100 мл. Затем «перелить» газ во второй стакан и опустить в него горящую лучинку. Пламя гаснет, так как углекислый газ не поддерживает горения.

Написать уравнение реакции получения углекислого газа и его взаимодействия с NaOH. Сделать вывод о химической природе этого оксида.

Уравнения реакций

Опыт 2. Свойства щелочей.

Гидроксиды-основания подразделяются на растворимые и нерастворимые. Растворимые основания – это гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Они называются щелочами.

а) В трех пробирках испытать действие индикаторов — фенолфталеина, лакмуса, метилового оранжевого — на раствор щелочи. Записать наблюдения.

Наблюдения_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Налить в стакан немного раствора щелочи, прибавив к раствору 2—3 капли фенолфталеина. Добавлять по каплям раствор кислоты (помешивая стеклянной палочкой) до исчезновения окраски индикатора. Составить уравнение реакции нейтрализации.

Наблюдения_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Уравнения реакций

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Получение и исследование свойств малорастворимых

Оснований

Большинство металлов, кроме щелочных и щелочно-земельных, образуют малорастворимые в воде основания. Они применяются как сорбенты, катализаторы, красители и как исходные вещества при получении солей, оксидов и других соединений.

а) Получить осадок гидроксида никеля(П) Ni(OH)₂, прибавляя к 2—3 каплям раствора соли никеля(П) избыток раствора щелочи. Испытать действие кислоты на полученный осадок. Что наблюдается? Составить уравнение реакции.

Уравнения реакций

б) Поместить в пробирку 6—8 капель раствора соли свинца(П) Pb(N0₃)₂ или Рb(СН₃СОО)₂. Прибавлять по каплям раствор щелочи до образования осадка. (После прибавления каждой капли щелочи пробирку встряхивать.) Отметить цвет осадка и написать уравнение реакции. Нагреть его в пламени горелки. Как изменяется цвет осадка? Записать наблюдения и составить уравнение реакции.

Уравнения реакций

Опыт 4. Получение кислот.

Положить в пробирку немного кристаллов ацетата натрия CH₃COONa и прибавить несколько капель H₂SO₄. Определить по запаху, какое вещество образовалось. Написать уравнение реакции.

Уравнения реакций

Опыт 5. Свойства кислот.

а) В трех пробирках испытать действие индикаторов — лакмуса, метилового оранжевого, фенолфталеина — на разбавленный раствор любой кислоты. Записать наблюдения.

б) В четырех пробирках испытать действие разбавленного раствора серной или соляной кислоты на магний, железо, цинк и медь. При необходимости нагреть содержимое пробирок. В каких случаях наблюдается химическая реакция? Написать уравнения реакций. Отметить положение указанных металлов в электрохимическом ряду напряжений.

Уравнения реакций

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) Испытать действие соляной или разбавленной серной кислоты на осадки гидроксидов меди(П) Си(ОН)₂ и марганца(П) Мn(ОН)₂, предварительно получив их в двух пробирках по реакции обмена между растворами солей меди(П), марганца(П) и NaOH. Записать наблюдения и составить уравнения реакций.

Уравнения реакций

г) Поместить в пробирку кусочек карбоната кальция СаСO₃. Приливать по каплям соляной или разбавленной азотной кислоты. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.

Уравнения реакций

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 14577; Нарушение авторского права страницы