Лабораторная работа №3.

Очистка сульфата меди

Цель работы: очистить сульфат меди от растворимых и нерастворимых примесей.

Оборудование и реактивы:

1. Весы аналитические;

2. Загрязненная водорастворимая соль сульфат меди (II)CuSO₄;

3. Мерная посуда (пипетка, мерный цилиндр);

4. Колбы конические 50 мл.;

5. Воронка с бумажным фильтром;

6. Электрическая плитка;

7. Чашка Петри;

8. Стеклянные стаканчики, палочки.

Ход работы:

1. На аналитических взвесить 20 г загрязненного CuSO₄. На плитке подогреть в плоскодонной колбе 30 мл дистиллированной воды. Навеску поместить в коническую колбу, прилить нагретую воду и растворить в воде при нагревании на электрической плитке.

2. Сложить бумажный фильтр и вставить его в конусную воронку. Отфильтровать горячий раствор загрязненного CuSO₄из колбы через фильтр в другую коническую колбу. При переливании использовать стеклянную палочку.

3. Поместить колбу с фильтратом на плитку, довести до кипения, упарить раствор до половины первоначального объема.

4. Охладить раствор CuSO₄ в кристаллизаторе с холодной водой и льдом.

5. Отфильтровать выпавшие кристаллы. Фильтр с полученными кристаллами высушивают в сушильном шкафу.

6. Определить вес кристаллов сульфата меди.

7. Определить выход очищенного вещества и его потери при фильтрации и при перекристаллизации.

8. Определить выход в процентах при перекристаллизации в конической колбе.

9. Определить потери с охлажденным раствором при очистке перекристаллизацией.

10. Определить потери на фильтре при фильтровании.

11. Сделать выводы и составить отчет о проделанной работе.

Лабораторная работа №4.

Кинетика химической реакции

Цель работы: определить константу скорости и порядок реакции при взаимодействии йодата натрия и сульфита натрия. Определить влияние катализатора на скорость химической реакции.

Оборудование и реактивы:

1. Пробирки – 8 шт;

2. Пипетка 5 мл.;

3. Пипетка 1 мл.;

4. Секундомер;

5. Иодат натрия NaIO₃, 0,02 н. раствор;

6. Сульфит натрия NaSO₃, 10% раствор;

7. Раствор крахмала;

8. H₂SO₄, 2н.;

9. Щавелевая кислота H₂C₂O₄, 0,1н.;

10. H₂SO₄, 2М.;

11. KMnO₄, 0,1н.;

12. раствор соли Mn²⁺(катализатор).

Схема реакции:

1. Взаимодействие иодата натрия с сульфитом натрия происходит согласно уравнению:

NaIO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ = I₂ + Na₂SO₄ + H₂O

Процесс протекает в две стадии. На первой стадии происходит окисление сульфита натрия и образование иодида натрия.

NaIO₃+Na₂SO₃=Na I+Na₂SO₄

затем окисляется иодид натрия, происходит выделение иода.

NaIO₃ + NaI + H₂SO₄ = I₂ + Na₂SO₄ + H₂O

2. Автокаталитическая реакция проходит по схеме:

KMnO₄ + H₂C₂O₄ + H₂SO₄ = MnSO₄ + K₂SO₄ + CO₂ + H₂O

Ход работы:

1. В пробирку добавить 3 мл раствора сульфита натрия, 0,5 мл 2н. серной кислоты, 3 мл раствора крахмала. Содержимое пробирки перемешать.

2. В пробирки №1 – 5 добавить необходимое количество иодата натрия и воды (см. таблицу 1). Содержимое пробирок перемешать.

Таблица 1.

Зависимость скорости реакции от концентрации реагента.

№ пробирки	1	2	3	4	5	6
Объем раствора NaIO3, мл	1,5	2	2,5	3	4	5
Объем воды, мл	4,5	3	2,5	2	1	0
Время реакции t, с
С(NaIO3), моль/л
1/t, с-1

3. В пробирку №1 добавить 1 мл. восстановительной смеси. Включить секундомер. Содержимое пробирки перемешать. При появлении синего окрашивания выключить секундомер. Время реакции занести в таблицу 1.

4. Провести действия, описанные в п.3 с растворами в пробирках № 2-5.

5. Рассчитать и записать в таблицу концентрацию иодата натрия и величину, обратную времени реакции.

6. Построить график зависимости 1/t, от концентрации иодата натрия.При помощи графика определить константу скорости реакции.

7. В одну из оставшихся свободных пробирок налить по 2,5 мл 0,1н. раствора щавелевой кислоты, прибавить по 1 мл 2М раствора серной кислоты и по 2,5 мл раствора перманганата калия.

8. После добавления перманганата калия засечь время. Секундомер останавливают как только вся реакционная смесь в пробирке станет бесцветной.

9. В другую пробирку добавляют те же самые реактивы повторяя пункт 7, только теперь время засекают после добавления в реакционную смесь нескольких капель солей Mn²⁺. Секундомер останавливают как только вся реакционная смесь в пробирке станет бесцветной.

10. Сделать выводы и составить отчет о проделанной работе.