Химия (стр. 9 )

(«цементная бацилла»)

Происходит увеличение объема в уже отформованном изделии, появляются внутренние напряжения, что приводит к разрушению бетона.

10.3 Правила техники безопасности при выполнении работы

10.3.1 При работе с муфельной печью соблюдать правила работы с электроустановками. Кроме муфельной печи в розетку ничего не должно быть включено. Температуру в печи измерять по миллиамперметру, подключенному к термопаре. При повышении температуры до 900*С печь отключить. После прокаливания раскаленные кусочки негашеной извести вынимать только тигельными щипцами в эксикатор, на асбестовую сетку. Работать у печи вдвоем.

10.3.2 При гашении извести не наклонятся низко над чашкой (тиглем).

10.3.3 Цемент и гипс – тонкодисперсные вещества. Работать аккуратно, с минимальным пылеуносом.

10.4 Экспериментальная часть

10.4.1Опыт 1. Определение скорости и температуры гашения извести.

Определение производят в фарфоровом стакане емкостью 150мл, который помещен в другой стакан большего диаметра. Пространство между стаканами и дном стаканов заполнено теплоизоляционным материалом (асбестовая крошка, измельченный пенопласт и т. д.). Внутренний стакан закрыт пробкой с термометром.

Ход определения: порцию негашеной извести (10-15г) взвесьте на технохимических весах. Рассчитайте количество воды, необходимое для гашения данной массы СаО, возьмите трехкратное количество против теоретического, влейте воду во внутренний стакан и замерьте ее температуру. Отвешенную порцию извести высыпьте в воду, закройте стакан пробкой с термометром, смесь взболтайте и отмечайте через каждые 30 секунд температуру гасящейся извести. Наблюдения ведите до достижения максимальной температуры и начала ее падения.

По полученным данным постройте график изменения температуры гашения от времени.

10.4.2 Опыт 2. Ускорение и замедление схватывния строительного гипса.

На стеклянную пластинку поместите три одинаковых навески (по 2г) полуводного гипса и затворите их одинаковым количеством затворителя (1мл): первую – водопроводной водой, вторую – 10%-ным раствором сульфата аммония, третью – раствором гидроксида кальция. Затворение производите по возможности быстро и одновременно. Отметьте, за какой период времени теряется пластичность теста при указанных затворителях. Дайте объяснение наблюдаемым явлениям, руководствуясь теоретической частью данной разработки и учитывая образование хорошо растворимой соли (NH4)2Ca(SO4)2.

10.4.3 Опыт 3. Получение водной вытяжки силикатного цемента.

В пробирку насыпьте 1 совочек силикатного цемента и налейте до половины дистиллированной воды. Энергично встряхивая в течении 1-2 минут, дайте содержимому несколько отстоятся и профильтруйте осветленную часть через бумажный фильтр. К полученному фильтрату (водяная вытяжка цемента) прилейте 2-3 капли фенолфталеина. На что указывает появление малиновой окраски? Подтвердите соответствующими уравнениями реакций.

10.4.4 Опыт 4. Ускорение твердения силикатного цемента.

На стеклянную пластинку поместите две одинаковые навески (по 2г) силикатного цемента и затворите одинаковым количеством затворителя (1мл): первую – водой, вторую - 10%-ным раствором карбоната натрия. Затворение производить одновременно. В каком случае схватывание произошло быстрее? Дайте объяснение, подтвердив его соответствующими уравнениями реакций.

10.4.5 Опыт 5. Получение бетона (опыт выполняется всей подгруппой).

Взвесьте на технохимических весах 5г силикатного цемента, крупного заполнителя (щебень, гравий), мелкого заполнителя (песок), все поместите в фарфоровую чашку, перемешайте и затворите 8мл воды. Через какое время теряется пластичность массы?

10.5 Контрольные вопросы и задачи.

10.5.1 Что называется строительными вяжущими материалами? Их важнейшие физико-химические свойства.

10.5.2 Схватывание и твердение вяжущих веществ.

10.5.3 Известь воздушная и гидравлическая.

10.5.4 Портландцемент, его получение и состав.

10.5.5 Взаимодействие минералов цементного клинкера с водой.

10.5.6 Строительный гипс, получение, свойства.

10.5.7 Ускорение и замедление процессов твердения вяжущих.

10.5.8 Виды коррозии бетона.

10.5.9 Сколько потребуется воды для затворения 50кг строительного гипса, содержащего 5% посторонних примесей.

10.5.10 Вывести формулу минерала, входящего в цементный клинкер и имеющего следующий состав: 64%СаО, 36% SiO2.

11 ЭЛЕМЕНТЫ ГЛАВНЫХ ПОДГРУПП VI И VII ГРУПП

Лабораторная работа № 27

11.1 Цель лабораторной работы

Изучение свойств элементов VI и VII групп главных подгрупп периодической системы и некоторых их соединений.

11.2 Теоретическая часть

В главных подгруппах VI, VII групп элементов периодической системы расположены р-элементы. В атомах р-элементов группы на внешнем энергетическом уровне находится шесть электронов – s2p4; в атомах р-элементов семь электронов – s2p5 . Валентными являются не только р-электроны, но и 2 s-электрона внешнего уровня. Их сумма соответствует номеру группы, в которой находится элемент, и высшей степени окисления. Исключение составляют кислород и фтор, степени окисления которых равны –2 и –1.

С увеличением числа электронов на внешнем уровне атомов уменьшается восстановительная способность атомов и усиливается их окислительная активность. Оксиды и гидроксиды этих неметаллов проявляют кислотные свойства. Окислительно-восстановительные свойства соединений зависят от степени окисления элемента: чем выше положительная степень окисления, тем сильнее окислительная активность соединения. Например, соединение серы (+4) – сернистая кислота H2SO3 –восстановитель, соединение серы (+6) – серная кислота H2SO4 (концентрированная) – сильнейший окислитель.

11.3 Экспериментальная часть

11.3.1 Опыт 1. Окислительные свойства серы (опыт проводится под тягой). Приготовьте 1-2г порошков цинка (или алюминия) и серы. Для этого рассчитайте необходимые навески металла и серы и взвесьте их на технохимических весах. Смешайте порошки на бумаге, поместите смесь на стальную пластину и осторожно нагрейте. Как только реакция начнется, нагревание прекратите. Составьте уравнение реакции.

11.3.2 Опыт 2. Восстановительные и окислительные свойства сернистой кислоты.

а) В пробирку 5-6 капель раствора хлорида железа (III) FeCl3 и прибавляйте к нему по каплям раствор сернистой кислоты или раствор сульфита, подкисленный 1н. раствором серной кислоты, до тех пор, пока желтый цвет раствора FeCl3 не изменится до светло-зеленого FeCl2 .Составьте уравнение реакции.

б) Внесите в пробирку 4-6 капель раствора сульфита натрия, 3-4 капли 1н. раствора серной кислоты и несколько кристаллов сульфита. Отметьте изменение окраски и составьте уравнения реакций.

11.3.3 Опыт 3. Взаимодействие серной кислоты с металлами.

а) Действие разбавленной серной кислоты на медь, железо, магний.

В три пробирки с 1М раствором серной кислоты (5-8 капель) опустите: в первую - стружку меди, во вторую – порошок железа, в третью – порошок магния (на кончике шпателя). Во всех ли пробирках идет реакция? Напишите уравнения соответствующих реакций.

б) Взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью.

В пробирку внесите 5-6 капель концентрированной серной кислоты и немного медных опилок. Осторожно нагрейте. Что наблюдается? Дайте пробирке охладиться, после чего внесите 8-10 капель воды. Как изменяется окраска раствора? Напишите уравнение реакции.

в) Взаимодействие концентрированной серной кислоты с цинком.

В пробирку поместите немного порошка цинка (на кончике шпателя) и добавьте 5-6 капель концентрированной серной кислоты. Осторожно нагрейте. Что наблюдается? Напишите уравнения соответствующих реакций.

11.3.4 Опыт 4. Получение сульфидов металлов.

В четыре пробирки внесите по 4-5 растворов солей: кальция, кадмия, марганца (II) и свинца (II). К каждому раствору добавьте по 2-3 капли раствора сульфида аммония (натрия). Укажите цвет осадков. Прибавьте к осадком по 4-5 капель раствора азотной кислоты. Напишите уравнения реакций получения сульфитов и растворения их в кислоте. Какие сульфиды не растворимы в азотной кислоте?

11.3.5 Опыт 5. Обнаружение серы в чугуне и стали.

Насыпьте в пробирку на высоту 1 см стальные или чугунные опилки и облейте их 6 н. раствором соляной кислоты. Пробирку слегка нагрейте, поднесите к отверстию свинцовую бумагу (фильтровальную, смоченную солью свинца). О чем свидетельствует почернение бумаги? Составьте уравнение реакций.

11.3.6 Опыт 6. Окислительные свойства свободных галогенов.

В одну пробирку внесите 3-5 капель раствора бромида натрия, в две другие по 3-5 капель раствора иодида калия. Во все 3 пробирки добавьте по 2-3 капли органического растворителя (эфир, хлороформ). В первые 2 пробирки внесите 3-4 капли хлорной воды, в последнюю – столько же бромной воды. Содержимое пробирок перемешайте стеклянной палочкой (для каждой пробирки отдельная палочка) и по окраске полученного слоя органического растворителя установите, какой галоген выделился в свободном виде в каждой из пробирок. Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Расположите галогены в ряд по убыванию их окислительной активности.

11.3.7 Опыт 7. Сравнительная характеристика восстановительных свойств отрицательных ионов галогенов.

В одну пробирку положите 2-3 кристаллика бромида натрия (калия), в другую – иодида калия и добавьте к ним по 5-6 капель концентрированной серной кислоты. Наблюдайте выделение дыма в обеих пробирках (в первый момент это влажные пары бромоводородной и иодоводородной кислот). Затем отметьте окраску выделяющихся паров брома и йода и появление запаха сернистого газа в 1-ой пробирке и сероводорода – во второй пробирке. Напишите уравнения реакций получения бромоводорода и иодоводорода и последующего окисления их серной кислотой.

11.4 Контрольные вопросы

11.4.1 Составьте электронную и графическую формулы атома серы. Какую валентность проявляет сера в невозбужденном и возбужденном состояниях.

11.4.2 Какие свойства проявляет сера?

11.4.3 Дайте характеристику окислительно-восстановительных свойств серной и сернистой кислот, сероводорода.

11.4.4 Как взаимодействует с металлами разбавленная и концентрированная серная кислота?

11.4.5 Какие степени окисления проявляют галогены? Почему фтор проявляет степень окисления только (-1)?

11.4.6 Как изменяется полярность связи в ряду HCl – HBr – HI? Какая из этих молекул наиболее полярна?

11.4.7 Какие свойства проявляют галогены и их элементарные ионы?

11.4.8 Как можно получить элементарный хлор в технике и в лаборатории?

11.4.9 Как изменяются свойства кислородных кислот хлора в ряду:

HСlO-HСlO2-HСlO3-HСlO4?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 , , Рыжова работы по химии.-М.: Высшая школа, 1998.

2 , Райцын по общей химии.-М.: Высшая школа, 1981.

3 Хомченко по общей и неорганической химии с применением полумикрометода.-М.: Высшая школа, 1980.

4 Глинка химия.-Л.: Химия., 1988.

5 Коровин химия.-М., Высшая школа,1998.

Методические указания к лабораторным работам разработаны на кафедре «Химия, цветная и порошковая металлургия» на основании типовой программы дисциплины «Химия»

Обсуждены на заседании кафедры химии, цветной и порошковой металлургии

И. о. зав. кафедрой

Протокол №_______от_____________2005 г.

Одобрены методическим Советом горно-металлургического института

Председатель

Протокол №_______от_____________2005 г.

Разработали:

д. т.н., профессор

ст. преподаватель

преподаватель

преподаватель

Нормоконтролер

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі	Министерство образования и науки Республики Казахстан
Д. Серікбаев атындағы ШҚМТУ	ВКГТУ им. Д. Серикбаева

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной

и методической работе

_________________

«_____»____________2002 г.

ЖАЛПЫ ЖӘНЕ БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ХИМИЯ

ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Часть 2

Методические указания к лабораторным работам для студентов

всех специальностей дневной и заочной форм обучения

Усть-Каменогорск

2005