Перед выполнением лабораторной работы студент должен получить допуск к выполнению работы у

преподавателя.

Знание студентом методики лабораторной работы и ответов на контрольные вопросы

ОБЯЗАТЕЛЬНО!

Лабораторный практикум (вода)

Лабораторная работа № 1

Тема: «ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И РЕАКТИВЫ. ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ. ТЕХНИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ»

Цель работы: освоить правила поведения в лаборатории, изучить химическую посуду и правила обращения с ней и реактивами, которые используют при проведении исследований объектов окружающей среды. Научиться готовить растворы заданной концентрации и определять их титр.

Посуда	Реактивы	Приборы
-стаканы химические; -воронки; -стеклянные палочки; -пипетки Мора; -пипетки градуированные; -мерные цилиндры; -фарфоровый тигель; -эксикатор; -пробирки; -коническая колбы; -мерные колбы; -промывалка; -мензурка; -бюретки; -штатив.	Н3РО4 Na2B4O7*10H2O Метилоранж Фенолфталеин Н2О	-муфельная печь; -аналитические весы; технические весы; -электрическая плитка; -сушильный шкаф;

Краткие теоретические сведения

При проведении химических работ применяют специальную посуду, приборы и аппараты. Химическая посуда изготовляется преимущественно из стекла и фарфора, реже—из других материалов - (кварца, металла, органических пластиков и пр.). Стекло, из которого изготовляют лабораторную посуду, должно быть химически стойким, однако и такое стекло немного выщелачивается, т.е. вода и водные растворы, которые хранятся в посуде, растворяют некоторые составные части стекла. На стекло очень сильно действуют едкие щелочи, особенно концентрированные растворы их. Поэтому не рекомендуется хранить растворы щелочей в стеклянной посуде.

Для приготовления раствора необходимо знание различных способов выражения концентрации и умения переходить от одного способа к другому.

Ход выполнения работы:

Опыт № 1 Приготовление раствора кислоты заданной концентрации

Получить от преподавателя задание – приготовить из концентрированного раствора Н₂SO₄ определенное количество раствора Н₂SO₄ заданной меньшей концентрации

1. Мерную колбу на 200 или 250 мл заполнить дистиллирований водой на 1/3.

2. Мерным цилиндром отмерить необходимый объем кислоты H₂SO₄ заданной плотностью. Вылить кислоту в мерную колбу. Дважды ополоснуть цилиндр дистиллированной водой, слить воду в ту же колбу.

3. Содержимое колбы разбавить до метки водой. Разбавление вначале можно вести быстро, но когда уровень жидкости будет ниже метки на 0,5... 1 см, добавлять воду следует по каплям из капельницы. Разбавление можно считать законченным, когда нижний уровень мениска жидкости коснется метки на колбе (для неокрашенных растворов, для окрашенных - по верхнему уровню мениска).

4. Закрыть колбу пробкой и перемешать раствор, многократно переворачивая колбу.

5. В мерную бюретку, закрепленную в штативе, налить раствор приготовленной кислоты. Следить, чтобы в носике бюретки не было воздуха. Уровень кислоты в бюретке должен соответствовать метке «0».

6. В две конические колбы набрать с помощью мерной пипетки по 10 мл раствора буры Na₂В₄О₇ * 10 Н₂О, добавить в каждую колбу по две капли индикатора метилоранжа.

7. Из бюретки медленно (по каплям) прибавлять раствор кислоты к раствору буры до изменения окраски индикатора (желтая переходит в абрикосовую). По окончании титрования записать объем кислоты, пошедшей на титрование.

8. Титрование производить дважды, каждый раз предварительно доливая раствор кислоты в бюретку до нулевого деления.

9. Рассчитать средний объем кислоты, пошедшей на титрование, и нормальную концентрацию кислоты. Вычислить титр раствора.

Процессы, происходящие при титровании

Na₂B₄O₇ - соль сильного основания (NaOH) и слабой тетраборной кислоты (Н₂В₄О₇). в результате гидролиза по первой ступени образуется щелочная среда (рН > 7).

Na₂B₄O₇ + H₂O ↔ NaHB₄O₇ + NaOH

2Na⁺ + B₄O₇^2- + H₂O ↔ Na⁺ + HB₄O₇^- + Na⁺ + OH^-

B₄O₇^2- + H₂O ↔ HB₄O₇^- + OH^-

(рН > 7)

В результате титрования раствора буры (рН > 7) раствором серной кислоты (рН < 7) протекает реакция нейтрализации:

Н⁺ + ОН^- → Н₂О

Титрование проводят до тех пор, пока концентрации реагирующих веществ не станут эквивалентными. Такой момент титрования называют точкой эквивалентности. Точку эквивалентности определяют по измене­нию окраски раствора в присутствии индикатора.