Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «теоретическая неорганическая химия» для специальностей 5в072000- химическая технология неорганических веществ (стр. 7 )

Необходимо рассчитать количество NaCl и воды, необходимо для приготовления 200 г 2% раствора. Затем на технохимических весах (с точностью до 0,02г) определить массу часового стекла и взвесить на нем вычисленное количество NaCl. Если принять плотность Н20 равной 1 г/см3, то масса мерным цилиндром на 250 см3.

Отвешенное количество NaCl осторожно перенести в стакан на 300 см3 при этом стеклышко обмыть стаканом небольшим количеством воды из мерного цилиндра. Оставшуюся воду перелить в стакан, смесь перемешать до полного растворения стеклянной палочкой.

ОПЫТ 4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ 100 см3 0,1 н РАСТВОРА СУЛЬФАТА НАТРИЯ

       Рассчитать сколько граммов сульфата натрия нужно взять для приготовления 100 см3 0,1 Н раствора  сульфата натрия. Отвесить на технохимических весах вычисленное количество на часовом стекле. В мерную трубку емкостью 100 см3 перенести навеску соли через воронку. Затем небольшим количеством воды из промывалки обмыть над воронкой часовое стекло и смыть все соль в колбу, (постепенно добавляя воду и перемешивая жидкость легкими круговыми движениями колбы) добиться полного растворения сульфата натрия. Объем воды при этом не должен превышать 2/3 объема колбы. После растворения всей соли добавить воды в колбу до метки. Последние порции воды следует прибавлять по каплям из пипетки. Уровень жидкости определить по нижнему мениску над меткой.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение понятию «раствор».

2. Что такое растворитель?

3. Как классифицируют растворы?

4. Какие процессы протекают при растворении веществ в жидких растворителях?

5. В чём суть физической теории растворов?

6. Изложите основные положения химической теории растворов.

7. Как изменяется растворимость твёрдых веществ при понижении температуры?

8. Что такое гидраты (сольваты)?

9. Чему равен тепловой эффект растворения?

10. Что показывают кривые растворимости?

11. Какими способами выражают концентрацию растворённого вещества в растворе?

12. Как приготовить раствор с заданной массовой долей вещества?

13. Титр, молярная концентрация, нормальная концентрация.

Лабораторное занятие 8

Тема: «Влияние индикаторов на кислоты и основания. Электропроводность растворов электролитов» (1 час)

Цель занятия: формирование понятий о диссоциации электролитов, ионном произведении воды, исследование свойств электрической проводимости растворов электролитов.

Оборудование и реактивы: Прибор для испытания электрической проводимости веществ.

Выполнение работы:

Опыт 1. Изучение электрической проводимости растворов кислот, гидроксидов, солей.

а) В прибор для испытания электрической проводимости растворов налейте дистиллированную воду, опустите предварительно промытые дистиллированной водой угольные электроды и включите вилку прибора в электрическую сеть. Отметьте визуально степень накала лампы. Затем исследуйте электрическую проводимость каждого из четырех растворов:

CH3COOH, NH4OH, HCl, KOH. После каждого испытания выключайте прибор из электрической сети и промывайте электроды дистиллированной водой.

Результаты наблюдений внесите в таблицу.

Испытуемый раствор	Степень накала лампы	Сила электролита
H2O
CH3COOH
NH4OH
HCl
KOH

По степени накала лампы сделайте вывод: сильным или слабым электролитом является тот или иной раствор.

б) Смешайте равные объемы растворов:

1) сильной кислоты и сильного основания (HCl и KOH);

2) слабой кислоты и слабого основания (CH3COOH и NH4OH). Испытайте электрическую проводимость полученных растворов. Сделайте вывод об электрической проводимости полученных растворов.

В отчёте представьте:

 результаты наблюдений внесите в таблицу;

 по степени накала лампы сделайте вывод о силе электролита;

 составьте уравнения диссоциации веществ (а);

 составьте уравнения реакций (б) в молекулярной и ионных формах.

Контрольные вопросы:

1. Какие вещества относятся к электролитам и неэлектролитам? Приведите примеры.

2. Сформулируйте основные положения теории электролитической диссоциации.

3. Чем объясняется различие в свойствах ионов и атомов одного и того же элемента?

4. Что характеризует константа диссоциации?

5. Является ли ионное произведение воды постоянной величиной для всех разбавленных водных растворов?

6. Дайте определение кислот, оснований и солей с точки зрения ТЭД.

7. В каких случаях реакции обмена в растворах электролитов являются необратимыми?

8. Каковы особенности поведения растворов сильных электролитов?

9. Проводят ли электрический ток следующие системы: а) водопроводная вода;

б) дождевая вода ; в) расплавленный хлорид натрия?

10.Что называют степенью диссоциации электролита? Чему равна степень диссоциации сильного электролита?

11.Что такое константа электролитической диссоциации? От каких факторов она зависит?

12.Что называется произведением растворимости?

13.Как изменится растворимость осадка при добавлении одноименного иона?

Лабораторное занятие 9

Тема: «Определение рН растворов солей. Гидролиз солей» (1 час)

Цель занятия: формирование понятий об ионном произведении воды, водородном показателе рН, произведении растворимости, гидролизе солей, исследование процесса гидролиза и установление факторов, влияющих на гидролиз.

Оборудование и реактивы: универсальная индикаторная бумага, предметные стекла, шпатель, пипетки, спиртовка, щипцы, пробирки, штатив, мензурка. Кристаллы солей (сульфата алюминия, хлорида цинка, карбоната натрия, силицида натрия, хлорида аммония, хлорида калия), растворы ацетата натрия, сульфата алюминия, карбоната натрия, гидрокарбоната натрия, фенолфталеин, лакмус, метилоранж.

Выполнение работы:

ОПЫТ 1.  Определение характера гидролиза при помощи универсальной индикаторной бумаги.

Несколько полосок рН-индикаторной (универсальной) бумаги положите на предметные стекла, 6 из них поместите по 1-2 кристалла солей, указанных в  нижеследующей таблице, и смочите каплей дистиллированной воды.

Испытуемая соль	Цвет индикаторной бумаги	рН
Сульфат алюминия
Хлорид цинка
Карбонат натрия
Силицид натрия
Хлорид аммония
Хлорид калия

Одну полоску оставьте для сравнения. Полученные окраски сравните с цветной шкалой.

Результаты внесите в таблицу. Составьте уравнения гидролиза солей в молекулярной и молекулярно-ионной форме. Объясните наблюдаемые изменения окраски рН-индикаторной бумаги.

ОПЫТ 2. Влияние температуры на степень гидролиза

В пробирку возьмите 2-3 капли раствора ацетата натрия и 1 каплю фенолфталеина и нагрейте до кипения. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции гидролиза ацетата натрия в молекулярной и молекулярно-ионной форме. Объясните, почему окраска при нагревании усиливается, а при охлаждении ослабевает.

ОПЫТЗ. Необратимый гидролиз.

Налейте в пробирку 4-5 капель раствора сульфата алюминия и столько же раствора карбоната натрия (не перемешивать). Что происходит на границе раствора? Составьте уравнение реакции в молекулярной и молекулярно-ионной формах.

ОПЫТ 4.  Гидролиз кислых солей

В две пробирки налейте 2-3 мл раствора солей? В первую карбонат натрия, во вторую гидрокарбонат натрия. В обе пробирки добавьте по 1-2 капли фенолфталеина. В какой пробирке цвет изменяется больше? Какая соль гидролизуется больше, значит, в каком растворе преобладают ионы ОН-, почему? Напишите реакции гидролиза.

Таблица изменения окраски индикаторов в различных средах

Среда / Индикатор	Лакмус	Метилоранж	Фенолфталеин
Кислая среда	Красный	Розовый	Бесцветный
Нейтральная среда	Фиолетовый	Оранжевый	Бесцветный
Щелочная среда	Синий	Желтый	Малиновый

Данную таблицу применяют во всевозможных лабораторных работах. Многое реакции идут только при определенном значении рН среды, и изменение цвета индикатора как раз и подскажет вам приблизительную величину рН раствора.

Для справки:

Кислая среда - рН<7 Щелочная среда - рН >7 Нейтральная среда рН =7

Следует учитывать только, что фенолфталеин имеет одинаковую окраску в кислой и в нейтральной средах, а метилоранж следует добавлять самую малость, иначе, при высокой его концентрации, будет трудно уловить границу перехода цветов.

Контрольные вопросы:

1.Что такое водородный показатель? Как рассчитывают его величину?

2.Какой химический процесс называется гидролизом?

3.В чем заключается сущность гидролиза?

4.Какие соли наиболее сильно подвергаются гидролизу? Какие соли не гидролизуются?

5.Какие факторы и как влияют на гидролиз?

6.Какие из перечисленных солей будут подвергаться гидролизу:

Na2SO4 , K2S, CH3COOK, AlCl3? Составьте молекулярные и молекулярно-ионные уравнения гидролиза.

7.Имеются растворы солей KCl, NaCl, CuCl2 и AlCl3. В каких растворах концентрация иона H+ равна концентрации иона OH-? Ответ поясните.

8.Можно ли, пользуясь фенолфталеином, отличить водный раствор Na2SiO3 от водного раствора Na2SO4? Ответ поясните.

9.Что показывает величина рН раствора?

10. Какие индикаторы вы знаете? Охарактеризуйте изменение их окраски в зависимости от рН раствора.

11.Что называется произведением растворимости?

12.Запишите уравнение реакции образования какого-либо малорастворимого электролита (молекулярное и ионное) и выражение произведения растворимости этого электролита.