Техніка безпеки в хімічній лабораторії

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

ЛАБОРАТОРНИЙ ЖУРНАЛ

З ХІМІЇ

Для студентів

Нженерних спеціальностей

 

Луганськ 2010

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

 

ЛАБОРАТОРНИЙ ЖУРНАЛ

З ХІМІЇ

Для студентів

Нженерних спеціальностей

 

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні кафедри хімії.

Протокол № 4 від 18.12.2009

 

Луганськ 2010

 

УДК 541. (07)

ЛАБОРАТОРНИЙ ЖУРНАЛ З ХІМІЇ для студентів інженерних спеціальностей / Уклад: І.А. Хоружа, А.О. Григор’єва – Луганськ: Вид-во Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, 2009. – 60 с.

 

 

У журнал зібрані 7 важливіших лабораторних робіт, виконання яких дозволить студентам інженерних спеціальностей придбати навички хімічного експерименту, глибше вивчити або закріпити теоретичний матеріал курсу хімії. Кожна лабораторна робота починається з рубрики «Щоб виконати роботу, Ви повинні знати», в якій нагадуються або пояснюються важливіші терміни, правила, закони, формули, на яких базується експеримент за даною темою, наводяться приклади вирішення типових задач. Далі розміщені завдання до самостійної роботи. Методика експерименту відображена рубрикою «Виконайте роботу та заповніть лабораторний журнал». Завершуючи роботу, студент повинен зробити висновки.

Лабораторний журнал складено з метою допомогти студентам 1-го курсу за короткий час підготуватися до виконання лабораторного практикуму з хімії.

Лабораторний журнал може бути корисним і студентам інших спеціальностей, які вивчають курс хімії.

 

 

Укладачі: Хоружа Ірина Анатоліївна, доц.

Григор’єва Алла Олександрівна, доц.

 

Відповідальний за випуск Лосєв Сергій Сергійович, к.х.н., ст. викл.

 

Рецензент Кривоносов Сергій Дмитрович, доц.

 

 

Зміст

 

 

Техніка безпеки в хімічній лабораторії 5

Обов’язки студента, який виконує лабораторні роботи. 6

Рекомендована література: 6

Лабораторна робота №1.

Визначення метала за молярною масою його еквівалента. 7

Лабораторна робота № 2.

Визначення теплового ефекту реакції нейтралізації 15

Лабораторна робота №3.

Eлектролітична дисоціація, рН розчинів. 25

Лабораторна робота №4.

Електронні структури атомів і йонів. 32

Лабораторна робота №5.

«Гальванічні елементи». 41

Лабораторна робота №6.

Корозія і захист металів. 48

Лабораторна робота №7.

Електроліз. 53

 

 

 

Техніка безпеки в хімічній лабораторії

2. У лабораторії треба акуратно працювати, підтримувати порядок розміщення обладнання та реактивів. 3. Усі досліди з отруйними речовинами або сполуками, які мають неприємний… 4. Під час роботи з концентрованими розчинами кислот і лугів будьте обережними! Їх слід вливати у воду або розчин…

Обов’язки студента, який виконує лабораторні роботи

2. Перед початком лабораторної роботи студент відповідає на тести або виконує завдання поточного контролю. 3. Після дозволу викладача студент виконує лабораторну роботу та оформляє… 4. Захист лабораторної роботи повинен здійснюватись на цьому або наступному лабораторному занятті.

Лабораторна робота №1

Визначення метала за молярною масою його еквівалента

Згадайте основні класи хімічних сполук:   Основні оксиди(склад) Кислотні оксиди(склад) …  

Маси реагуючих речовин пропорційні молярним масам їх еквівлентів.

Задача: Обчисліть молярну масу еквівалента металу в оксиді, який містить 52% металу.… оксиду,враховуючи, що валентність металу дорівнює VI.

Лабораторна робота № 2

Визначення теплового ефекту реакції нейтралізації

Щоб виконати роботу, Ви повинні знати: Хімічна термодинаміка – це розділ хімії, в якому розглядається: - енергетика хімічних процесів (I-й закон термодинаміки), - можливість і напрямок перебігу хімічних процесів (II-й закон термодинаміки). I-й закон термодинаміки:…

Це цікаво!

Займёмся реакциями химическими. Эндо — тепло подавай скорей, Экзотермическими и эндотермическими. Как в дом зимой тепло батарей. Они, как противники энергетические. Экзо — тепло само принесло,

Запитання для самоконтролю

2.Сформулюйте I-й закон термодинаміки. 3.Сформулюйте I-й закон термодинаміки для ізохорного процесу, коли . 4.Сформулюйте I-й закон термодинаміки для ізобарного процесу, коли .

Обчислення теплових ефектів хімічних реакцій за наслідком закону Гесса.

Приклад: Обчисліть стандартну змінуентальпії реакції:

, р – рідка речовина

Вихідні речовини продукти реакції

Розв’язання. Наслідок закону Гесса:

.

Продукти реакції вихідні речовини

Це треба вивчити!

II-й закон термодинаміки: .

3. У разіізольованої системи , у цьому випадку:зміна ентропії не залежить від температури і теплоти та є однозначним критерієм можливості самодовільного перебігу процесу. Якщо в ізольованій системі ентропія зростає (), то процес здійснюється самовільно!

Завдання для самостійної роботи

  Розрахуйте стандартний тепловий ефект реакцій і зробіть висновок: як вони… 1) ;

Лабораторна робота №3

Eлектролітична дисоціація, рН розчинів

Щоб виконати роботу, Ви повинні знати: Розчин– це гомогенна термодинамічно стійка система змінного складу, яка містить два чи більше компонентів.

Неелектроліти Електроліти

(на йони не розщеплюються) - сильні (понад 30% розщеплюються на йони)

- слабкі (менш ніж 3% розщеплюються на йони)

Способи вираження концентрацій

Процентна концентрація: 2. -Молярна концентрація(молярність)- це кількість моль розчиненої речовини в…

РН<7 – кисле середовище

РН=7 - нейтральне середовище

PH>7 - лужне середовище

Література: [1] с. 45-56; [2] с. 187-206; [3] с. 147-178; [4] с. 139-174; [5] с. 111-135 Дайте відповіді на запитання: № Запитання Ваші… Ø Забавний віршик, що дозволить запам'ятати заряд йонів:

Написати рівняння реакцій в молекулярній і йонній формі

  Виконайте експеримент та заповніть лабораторний журнал. Дотримуйтесь правил техніки безпеки! (стор.5)

Лабораторна робота №4

Електронні структури атомів і йонів

Мета роботи: навчитися записувати електронні формули атомів і йонів металів і неметалів

 

Щоб виконати роботу, Ви повинні знати!

Хімічний елемент —це сукупність атомів, що мають однаковий заряд ядра і, як наслідок, однаковий атомний номер.

заряджених електронів, що оточують його. Хімічні властивості атомов залежать від заряду ядра і розподілу його… Електрони перебувають на певних енергетичних рівнях, їх стан умовно характеризується чотирма квантовими числами.

Так, перший рівень (n=1) складається тільки з одиого підрівня (1s), тому що йому відповідаєтільки одне значення

Другий енергетичний рівень (n=2) розщеплюється на 2 підрівні: 2s (ℓ=0) і 2p (ℓ =1). Третій енергетичний рівень (n=3) розщеплюється на 3 підрівні: 3s (ℓ=0) ,…  

Характеризує просторову орієнтацію атомної орбіта лі (АО).

Якщо =1 (p-підрівнь), то = -1, 0, +1 (Зверни увагу!має три значення! )це означає, що на р - підрівні гантелеподібні р-електрони мають три положення… Рх Py Pz  

Характеризує власний механічний момент електрона, зумовлений обертанням його навколо своєї осі

 

Принцип Паулі – в атомі не може бути два електрони, у яких всі чотири квантових числа були б однакові або які б характеризувалися чотирма однаковими квантовим числами

 

Правила Гунда

  Наприклад: стійкій електронній будові атома Карбону - може відповідати тільки… 2р – електронів:

Е правило Клечковського:у разі однакових сум (n+) раніше заповнюється атомна орбіталь з меншим значенням головного квантового числа n

  Наприклад: n– електронні аналоги розташовані в ІА групі періодичної системи Li(2), Na(3), K(4), Rb(5), Cs(6), Fr (7)

Це необхідно знати!

Періодичний закон сформульован Д.І. Менделєєвим у 1869р.: властивості простих тіл, а також властивості й форми сполук елементів перебувають у… До появи знань про складну будову атома, основною характеристикою елемента… У сучасному трактуванні періодичний закон звучить: властивості хімічних елементів, а також форм і властивостей…

Запитання для самоконтролю

2. Яке максимальне число електронів відповідає підрівню з =1? Чому? 3. Чому на 3-му енергетичному рівні не може бути більше 18 електронів?… 4. Який енергетичний підрівень буде першим заповнюватись електронами: 3d або 4s?

Лабораторна робота №5

Мета роботи: вивчити хімізм процесів, які відбуваються під час роботи гальванічних елементів (ГЕ)   Щоб виконати роботу, Ви повинні знати:

Дайте відповіді на запитання

2. Визначіть поняття «гальванічний елемент». 3. Визначить поняття «Анод». 4. Визначить поняття «Катод».

Лабораторна робота №6

Корозія і захист металів

Мета роботи: вивчити умови виникнення корозії, ознайомитися з найбільш важливими методами захисту від корозії.

Щоб виконати роботу, Ви повинні знати!

навколишнього середовища, що відбувається з виділенням енергії ( DH<0) і розсіюванням речовини (DS >0). 2. Анод- це електрод, на якому відбувається процес окиснення, тобто віддача… 3. Катод- це електрод, на якому відбувається процес відновлення, тобто приєднання електронів.

Електроліз

 

Мета роботи: ознайомитися з процесами, що протікають на активних і інертних електродах під час електролізу водних розчинів електролітів. Виконати розрахунки мас твердих і рідких речовин, а також об'ємів газів, що утворюються на електродах.

 

Щоб виконати роботу, Ви повинні знати!

1. Електроліз – це окисно-відновний процес, що протікає за умови пропускання постійного електричного струму через розплав або розчин електроліту. … 2. Анод – це електрод, на якому відбувається процес окиснення (тобто віддача… 3. Катод – це електрод, на якому відбувається процес відновлення (тобто приєднання електронів).

Завдання для самостійної роботи

Відповіді: 5,03 г; 6,266 л; 3,133 л.   2. Під час електролізу солі деякого металу протягом 1,5 години струмом силою 1,8 А на катоді виділилося 1,75 г цього…

Навчальне видання

 

 

ЛАБОРАТОРНИЙ ЖУРНАЛ З ХІМІЇ

Для студентів інженерних спеціальностей

Укладачі

Хоружа Ірина Анатоліївна

Григор’єва Алла Олександрівна

Редактор З.І.Андронова Техн. рідактор Т. Н. Дроговоз Оригінал-макет Г.Є.Федорова