Правила обращения с весами

 

1.4.2.1 Нельзя нагружать аналитические весы сверх установленной нормы. Если масса предмета вызывает сомнение, его предварительно следует взвесить на технохимических весах.

1.4.2.2 Ставить, снимать предметы и разновески на чашки весов разрешается только после арретирования весов. Поворачивать рукоятку арретира следует плавно и осторожно.

1.4.2.3 Взвешиваются вещества в специальной посуде (тигли, бюксы, часовые стекла), а если нет опасности потери вещества, то на кусочках бумаги.

1.4.2.4 Не ставить на чашки весов влажных или грязных предметов. Не просыпать и не проливать ничего внутри витрины весов.

1.4.2.5 Не ставить на чашки весов горячих предметов.

1.4.2.6 Если вещества выделяют пары или газы, то взвешивать их следует в герметично закрытой посуде.

1.4.2.7 Разновески следует брать только пинцетом

1.4.2.8 Для уменьшения влияния погрешностей на результаты опыта, все взвешивания проводятся на одних и тех же весах, с использованием одного и того же разновеса.

1.4.2.9 Не сдвигать весы.

1.4.2.10 По окончании работы весы должны быть арретированы, взвешиваемый предмет и разновески убраны с чашек весов, дверцы закрыты, малый и большой лимбы поставлены в нулевое положение, штепсельная вилка вынута из розетки.

 

 

Взвешивание цинка на аналитических весах

 

1.4.3.1 Включить осветитель весов при помощи штепсельной вилки.

1.4.3.2 Привести весы в рабочее состояние, повернув рукоятку арретира, при этом автоматически включается лампочка осветителя. На экране вейтографа появляется движущееся изображение шкалы.

1.4.3.3 Установить нулевую точку весов, совместив неподвижную вертикальную линию на экране (риску) с нулевым делением шкалы. Этого можно добиться вращением регулировочного винта экрана.

1.4.3.4 Арретировать весы.

1.4.3.5 Открыв боковую дверцу, на левую чашку весов поместить кусочек цинка на предварительно взвешенной бумажке массой m₁. Для взвешивания с точностью до 1 г на правую чашку весов помещают гирьки. Так как в данной работе предстоит взвесить с точностью до 0,0002 г навеску цинка массой около 0,02 - 0,03 г, а масса кусочка бумаги также меньше 1 г, то на правую чашку весов гирьки ставить не требуется.

1.4.3.6 Закрыв дверцу, приступить к взвешиванию. Поворачивая большой лимб, производят взвешивание с точностью до десятых долей грамма так, чтобы был недовес (риска находится в положительной части шкалы). Поворачивая малый лимб, производят взвешивание с точностью до сотых долей грамма. Взвешивание считается законченным, когда риска находится в пределах положительных значений шкалы от 0 до 10. Тысячные и десятитысячные доли грамма узнают по шкале после того, как колебания прекратятся.

1.4.3.7 Определить массу цинка с бумажкой т₂,, суммируя показания по большому, малому лимбу и шкале весов.

1.4.3.8 Масса цинка определяется по разности т₂ -m₁.

1.4.3.9 Взвешенный кусочек цинка завернуть в бумагу, на которой написать его массу, и сохранить до следующей лабораторной работы.

 

Необходимый уровень подготовки студентов

 

1.5.1 Знать общие правила и технику безопасности при работе в химической лаборатории.

1.5.2 Уметь оказать первую помощь при несчастных случаях.

1.5.3 Знать назначение наиболее часто используемой химической посуды и лабораторного оборудования, правила пользования ими.

1.5.4 Уметь выполнять операции нагревания и охлаждения, фильтрования, взвешивания, измерения температуры.

1.5.5 Знать принципиальную схему устройства технохимических и равноплечих демпферных аналитических весов.

 

 

Вопросы для самоконтроля

 

1.6.1 Почему нельзя выливать в раковину концентрированные растворы кислот и щелочей, органические растворители, выбрасывать остатки щелочных металлов?

1.6.2 Какую последовательность следует соблюдать при приготовлении разбавленного раствора из концентрированной серной кислоты?

1.6.3 Почему запрещается проводить опыты в грязной посуде?

1.6.4 Что нужно предпринять при попадании капель концентрированной кислоты или щелочи на кожу?

1.6.5 Нарисуйте схему частей пламени спиртовки или горелки. В какой части пламени температура максимальна?

1.6.6 Какие правила необходимо соблюдать при нагревании жидкости в пробирке на пламени спиртовки и в стакане на электроплитке?

1.6.7 Какую посуду называют мерной, для чего она используется?

1.6.8 Какая фарфоровая посуда используется в лаборатории, и для каких целей?

1.6.9 Какие способы проведения фильтрования вы знаете?

1.6.10 Что такое арретир, для чего он нужен в весах?

 

Лабораторная работа №2

 

Основные классы неорганических соединений: оксиды, основания и амфотерные гидроксиды

Цель работы: изучить классификацию, номенклатуру, получение и химические свойства оксидов, оснований и амфотерных гидроксидов.

Оборудование и реактивы: спиртовка, штатив с бюреткой, держатель для пробирок, пинцет, шпатели, фильтровальная бумага, пробирки, пипетки, стеклянная трубочка, фарфоровая чашка, индикаторы: фенолфталеин и метиловый оранжевый, дистиллированная вода, порошкообразные CuO, MgO, CaO, ZnO, металлические натрий, 0,5н. растворы CuSO₄, Al₂(SO₄)₃, 2н. растворы NaOH, H₂SO₄, HCl, 30% раствор NaOH.

 

Теоретические пояснения

 

Все неорганические вещества можно разделить на простые и сложные. Сложные неорганические вещества по составу делятся на бинарные (оксиды, галогениды, сульфиды, гидриды, нитриды, карбиды и другие) и многоэлементные соединения.

Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов один из которых кислород в степени окисления -2. Соединения с фтором, где кислород проявляет положительную степень окисления, пероксиды (степень окисления – 1), супероксиды (степень окисления –1/2), озониды (степень окисления –1/3) оксидами не являются.

По функциональным признакам оксиды делятся на солеобразующие (при взаимодействии с кислотами или основаниями дают соли) и несолеобразующие, которые не образуют солей, им не соответствуют гидроксиды с той же степенью окисления элемента, что и в оксиде. Несолеобразующие оксиды могут вступать с кислотами или основаниями только в окислительно-восстановительные реакции. Примером таких оксидов служат N₂O, NO, CO, OsO₄ и другие.

Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные (ангидриды кислот) и амфотерные.

Основными называют оксиды, которым соответствуют основания. К ним относятся оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, MgO, CuO, CdO, HgO, VO, CrO, MnO, FeO, NiO, CoO, Bi₂O₃ и другие. Основные оксиды взаимодействуют с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей:

 

MgO + 2HCI MgCI₂ +H₂O

CaO +CO₂ CaCO₃

 

Непосредственно с водой взаимодействуют оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, частично MgO. При этом образуются основные гидроксиды (основания):

CaO + H₂O Ca(OH)₂

Кислотными называют оксиды, которым соответствуют кислоты. К ним относятся CO₂, SiO₂, SO₂, SO₃, P₂O₅, N₂O₃, NO₂, N₂O₅, B₂O₃, CrO₃, Mn₂O₇ и другие.

Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями и основными оксидами с образованием солей:

SO₃ + 2NaOH Na₂SO₄ + H₂O

SO₃ + CaO CaSO₄

Многие из кислотных оксидов, за небольшим исключением (SiO₂, TeO₂, TeO₃, MoO₃, WO₃ и другие), непосредственно взаимодействуют с водой, образуя кислородсодержащие кислоты:

SO₂ + H₂O H₂SO₃

SO₃ + H₂O H₂SO₄

Амфотерными называют оксиды, которым соответствуют и основания и кислоты. К данным оксидам относятся BeO, ZnO, PbO, SnO, Al₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂, SnO₂, PbO₂, Sb₂O₃ и другие.

Амфотерные оксиды взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями с образованием солей:

AI₂O₃ + 6HCI 2AICI₃ + 3H₂O

AI₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O 2Na[AI(OH)₄]

Эти оксиды непосредственно с водой не взаимодействуют.

Как показывают приведенные примеры, с повышением степени окисления металла основные свойства их оксидов ослабевают, а кислотные усиливаются.

Названия оксидов образуются следующим образом:

- слово «оксид» и название элемента в родительном падеже с указанием в скобках римской цифрой его степени окисления (если элемент может проявлять несколько степеней окисления);

- стехиометрические соотношения между элементами указываются при помощи греческих умножающих префиксов, присоединяемых без дефиса к названиям элементов (если в формуле свыше 12 атомов одного вида, то вместо префиксов используются цифры).

Например, СО₂ – оксид углерода (IV) или диоксид углерода, N₂O – оксид азота (I) или оксид диазота, Fe₃O₄ – оксид дижелеза (III)-железа (II) или тетраоксид трижелеза, W₂₀O₅₈ – 58 – оксид 20 – вольфрама.

Солеобразующим оксидам соответствуют гидроксиды – гидратированные оксиды. По кислотно-основным свойствам гидроксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основные гидроксиды (основания) диссоциируют в водных растворах с образованием в качестве анионов только ОН^-:

NaOH Na⁺ + ОН^-

Ca(OH)₂ Ca²⁺ + 2ОН^-

Они подразделяются на нерастворимые, малорастворимые в воде основания (АI(OH)₃, Cu(OH)₂) и хорошо растворимые основания или щелочи (KOH, NaOH, Ca(OH)₂). Важнейшее химическое свойство основных гидроксидов – способность взаимодействовать с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей.

К амфотерным относятся гидроксиды, которые реагируют как с основаниями, так и с кислотами:

АI(OH)₃ +3 HCI AICI₃ + 3H₂O

АI(OH)₃ + NaOH Na[AI(OH)₄]