И ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ПЕРВЫЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени И.М. СЕЧЕНОВА

ОБУЧАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕТРАДЬ

ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ХИМИИ

СТУДЕНТА_____________________ ГРУППЫ

__________________________ФАКУЛЬТЕТА

__________________________ОТДЕЛЕНИЯ

ФАМИЛИЯ _____________________________

ИМЯ ___________________________________

ОТЧЕСТВО _____________________________

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ______________________

Учебный год

Москва

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

И ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Правила поведения в химической лаборатории и технику безопасности:

ü к эксперименту приступают только после ознакомления со всеми его этапами;

ü на лабораторном столе должны находиться только необходимые для эксперимента приборы, оборудование лабораторный журнал;

ü в лаборатории работают только в халате;

ü нельзя брать руками вещества и пробовать их на вкус;

ü опыты с ядовитыми и летучими веществами, концентрированными растворами кислот и щелочей проводят под тягой;

ü при приливании реактивов нельзя наклоняться над отверстием сосуда во избежание попадания брызг на лицо и одежду;

ü нельзя работать с легковоспламеняющимися жидкостями вблизи включенных электрических и нагревательных приборов;

ü нельзя выливать в раковину остатки кислот, щелочей и огнеопасных веществ их следует сливать в специально предназначенные для этого склянки;

ü для засасывания кислот и щелочей в пипетку пользуются резиновыми грушами;

ü разбавляя концентрированные кислоты, осторожно вливают кислоту в воду, а не наоборот.

При несоблюдении правил техники безопасности в лаборатории, бывают несчастные случаи, требующие первой неотложной помощи, для ее оказания в лаборатории должна быть аптечка. Основные правила скорой помощи следующие:

• при термическом ожоге кожу обрабатывают спиртом или свежеприготовленным раствором перманганата калия, а затем смазывают мазью от ожогов или присыпают танином;
• при химических ожогах глаз обильно промывают глаза водой, используя глазную ванночку, после этого следует обратиться к врачу;
• при ожогах кислотой необходимо омыть реактив большим количеством воды, затем обработать кожу растворам соды;
• при ожогах щелочью необходимо смыть реактив большим количеством воды, затем промыть участок кожи разбавленной уксусной кислотой, а затем снова водой.

Прежде чем приступить к эксперименту, студенты должны изучить соответствующий раздел учебника, лекций, а также ознакомиться с описанием работы и ответить на вопросы для самоподготовки.

С правилами поведения в химической лаборатории и техникой безопасности ознакомилась(ся)

Фамилия _____________________ Имя_________________ Отчество _______________________

Дата: Подпись:

_____._____20____ ____________________

Занятие 1. Дата ____.____. 20___

Тема : Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов.

Теоретический материал к занятию:

Эквивалент – это реальная или условная частица вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции одному электрону.

Массовая доля растворенного вещества

Х – растворенное вещество

Молярная концентрация,

Молярная концентрация эквивалента

Фактор эквивалентности,

Молярная масса эквивалента,

Плотность раствор,

Моляльная концентрация,

Формулы перехода от одних способов выражения состава раствора к другим

Задача.

Какой объем соляной кислоты (ρ=1,070 г/мл) и воды необходим для приготовления раствора HCl объемом 200 мл и молярной концентрацией 0,1 моль/л для кислотно-основного титрования натрия тетрабората.

Дано	Решение
V (р-р) =200 мл = 0,2 л С (HCl) = 0,1 моль/л ρ (р-р) = 1,07 г/мл М (HCl) = 36,5 г/моль _____________________ m ( р-р HCl) и V (H2O) = ?	1. Объем исходного раствора соляной кислоты можно рассчитать по формуле   (m (р-р HCl) – неизвестна)

2. Массу исходного раствора HCl можно рассчитать по формуле :

m (p-p HCl) = m (HCl) / V (HCl) (m (HCl) и V (HCl) – неизвестны)

3. Массовую долю ω можно найти в справочнике, зная плотность ρ исходного раствора HCl. Массу HCl можно рассчитать зная молярную массу вещества и количество вещества

m (HCl) = M (HCl) · n (HCl) (n (HCl) – неизвестно)

4. Количество вещества HCl можно рассчитать зная объем раствора и его концентрацию

n (HCl) = V (p-p) · C(HCl) (обе величины даны в условии задачи)

4.1 n (HCl) = 0,2 л · 0,1 моль/л = 0,02 моль

4.2 m (HCl) = 36,5 г/моль · 0,02 моль = 0,73 г

4.3 ω (%) = 14% или ω (в долях) = 0,14 (по таблице №14)

4.4 m (p-p HCl) = 0,73 г / 0,14 = 5,2 г

4.5 V (р-р HCl) = 5,2 г / 1,07 г/мл = 5мл

4.6 V(H₂О) = 200 мл - 5 мл = 195 мл

Тема: Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов

Решение задач

1. Можно ли использовать для инъекций раствор хлорида натрия, с концентрацией 0,154 моль/л (плотность раствора 1,001 г/л.)?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Рассчитайте молярную концентрацию раствора пероксида водорода с массовой долей вещества равной 3% (плотность раствора пероксида водорода 1,0058 г/л,.).

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Вычислите, какую массу раствора соли с массовой долей 10% следует взять для приготовления 100 г раствора той же соли с массовой долей, равной 6%.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Смешали по 100 мл растворов KI и КВr с концентрациями 0,1 моль/л. Какова стала концентрация ионов калия и йодид-ионов?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».

1.22; 1.26; 1.29; 1.34; 1.37; 1.41; 1.46

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА
Мерная колба	Коническая колба	Пробирки
Бюретка	Химический стакан	Пипетка Мора
Мерные цилиндры	Воронка	Капельница
Чашка Петри	Предметные стекла	Стеклянные палочки
Штатив	Горелка	Штатив Бунзена

Занятие 2. Дата ____.____. 20___

Тема: Количественный анализ.

Теоретический материал к занятию:

Титриметрический анализ – измерение объёма титранта, затраченного на реакцию с анализируемым веществом.

Титрант – раствор с точно известной концентрацией.

Титрование – постепенное добавление титранта к анализируемому веществу до достижения точки эквивалентности.

Точка эквивалентности (т.э.) – момент завершения реакции между титрантом и анализируемым веществом.

Аликвотная проба – точно измеренный объём анализируемого вещества.

Ацидиметрия – титрантом является кислота.

Алкалиметрия – титрантом является основание.

Первичный стандарт – раствор вещества, который готовят по точной массе.

Стандартизация титранта – установление точной концентрации титранта.

Закон эквивалентов: с(1/z X) ∙ V (X) = с(1/z T) ∙ V (T)

Задача 1

Рассчитайте объём 20%-ого раствора KOH (ρ = 1,3 г/мл), необходимый для приготовления 1,5 л раствора с концентрацией С (KOH) = 0,1 моль/л.

Дано: ω(KOH) = 20% C(KOH) = 0,1 моль/л V(KOH) = 1,5 л ρ = 1,3 г/мл	Эталон решения: 1. Для нахождения объёма раствора KOH с ω = 20% необходимо знать массу раствора и его плотность V(р-р) =
V(KOH, 20% р-р) = ?	ρ дано в условии задачи, массу раствора следует определить.

2. Массу раствора щёлочи с ω = 20% можно рассчитать зная массу KOH, содержащуюся в этом растворе:

ω =

m (р-р) = ω % дано в условии задачи, массу KOH следует определить.

3. Массу KOH можно определить, зная молярную массу KOH и количество вещества KOH.

m(KOH) = M(KOH) ∙ υ(KOH) M(KOH) = 56г/моль.

4. Количество вещества KOH можно определить, зная объём раствора и молярную концентрацию KOH в нём.

υ(KOH) = V(р-р) ∙ C(KOH)

Объём раствора и C(KOH) даны в условии задачи.

1. Находим количество вещества KOH:

n(KOH) = 1,5 л ∙ 0,1 моль/л = 0,15 моль

2. Находим массу щёлочи:

m(KOH) = 0,15 моль ∙ 40 г/моль = 6 г

3. Находим массу исходного раствора, содержащего 6 г KOH:

m(р-р) = = 30 г

4. Находим объём исходного раствора

V(р-р) = = 23 мл

Ответ: Для приготовления требуемого раствора необходимо взять 23 мл исходного раствора. Остальное – вода до объёма 1,5 л.

Задача 2

Раствор гидроксида натрия неизвестной концентрации разбавлен в мерной колбе на 250 мл водой. На титрование 20 мл полученного раствора по реакции:

2NaOH + 2H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

расходуется 24 мл рабочего раствора серной кислоты с C(1/2H₂SO₄) = 0,08 моль/л.

Определить массу NaOH, содержащуюся в испытуемом растворе.

Дано: V1(NaOH) = 200 мл = 0,20 л. V2(NaOH) = 20 мл V(H2SO4) = 22 мл С(1/2H2SO4) = 0,055 моль/л	Эталон решения: 1. По закону эквивалентов находим молярную концентрацию эквивалента NaOH. С(NaOH) ∙V(NaOH) = C(1/2H2SO4) ∙V(H2SO4) C(NaOH)= = 0,605 моль/л.
m (NaOH) = ?

2. Находим массу NaOH во всём объёме:

m(NaOH) = C(NaOH) ∙V₁(NaOH) ∙M(NaOH)

m(NaOH) = 0,605 моль/л∙0,20 л∙40 г/моль = 4,84 г

Ответ: В растворе содержится 4,84 г NaOH.

Домашнее задание:

1. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого в водном растворе можно определить прямым алкалиметрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов. Вычислите массу вещества (X), если на титрование затрачено 20,0 мл раствора титранта (какого?), с(Т) = 0,1 моль/л.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого в растворе можно определить прямым ацидиметрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов для этой реакции. Вычислите молярную концентрацию вещества (X), если на титрование раствора вещества (X) объемом 15,0 мл было затрачено 12,0 мл титранта (какого?), с (Т) = 0,07 моль/л.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого в растворе можно определить прямым перманганатометрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов для этой реакции. Вычислите молярную концентрацию вещества (X) если на титрование 5,00мл исследуемого раствора затрачено 12,00 мл раствора титранта (какого?), с(1/z T) = 0,01 моль/л.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого можно определить обратным перманганатометрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов. Вычислите молярную концентрацию вещества (X), если к аликвотной доле вещества (X) объемом 10,00 мл добавили раствор сульфата железа (II) объемом 20,00 мл с молярной концентрацией 0,05 моль/л, а на титрование было затрачено 10,00 мл титранта (какого?), с (1/z T) = 0,05 моль/л.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Вычислите объем раствора азотной кислоты с концентрацией 0,065 моль/л, необходимый для титрования раствора, содержащего 0,1 г гидроксида калия.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Раствор муравьиной кислоты массой 2,32 г разбавлен водой до 100 мл. На титрование 10 мл разбавленного раствора затрачено 7,2 мл раствора гидроксида калия с концентрацией 0,15 моль/л. Рассчитайте массовую долю муравьиной кислоты в исходном растворе.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».

1.70; 1.75; 1.78

Лабораторная работа.

12
• Далее ⇒