1. Определение оптической плотности стандартных растворов

В мерных колбах на 25см³ находятся пробы 0,20; 0,30; 0,45; 0,60; 0,90; 1,50; 2,25; 3,35; 5,00; 7,50; 10,00см³ стандартного раствора. Прилить в каждую колбу со стандартным раствором по 1см³ азотной кислоты (разведенной дистиллированной водой в соотношении 1:1) и по 4см³ роданида аммония (или калия). Долить до метки дистиллированной водой, перемешать (стандартный раствор и пробы готовит заранее лаборант).

Налить в фотоколориметрическую кювету(10мм) до метки стандартный раствор и измерить его оптическую плотность на фотоколориметре с синим светофильтром λ = 440нм.

Порядок работы на приборе следующий. После установления требуемой

длины волны ручкой 1 установить минимальную чувствительность колориметра (рис.20.1).

Для этого ручку 2 («чувствительность») установить в положение «1» черной шкалы, ручку 3 («установка 100 грубо») – в крайнее левое положение. В предварительно открытый кюветодержатель 4 установить кюветы с раство-рителем и со стандартным раствором. В световой пучок поместить кювету с растворителем. Закрыть крышку кюветного отделения. Ручками 2 и 3 установить отсчет «0» по нижней шкале колориметра 5.

Рис. 20.1.Колориметр КФК-2

Затем поворотом ручки 6 кювету с растворителем заменить кюветой со стандартным раствором. Снять отсчет по шкале оптической плотности. Измерения проводить 3-4 раза, и окончательное значение определить как среднее арифметическое из полученных значений. Результаты измерений занести в таблицу 20.2.

2. Определение оптической плотности исследуемого раствора

20 см³ исследуемого раствора (содержащего от 0,25 до 1мг железа) перенести в мерную колбу на 25 см³, подкислить 1 см³ азотной кислоты (1:1), прибавить 4 см³ роданида аммония (или калия), довести объём до метки дистиллированной водой и перемешать (исследуемый раствор готовится заранее лаборантом).

Оптическую плотность раствора измерить при тех же условиях, при которых измеряли ее для стандартных растворов (тот же светофильтр, при той же длине волны и та же толщина фотометрируемого слоя).

Наблюдения и выводы

1. Заполнить таблицу 20.2.

Выполнить соответствующие расчёты для определения содержания ионов железа Fe³⁺ в пробах стандартного раствора.

Таблица 20.2

Результаты измерения оптической плотности раствора

№ пробы	Содержание стандартного раствора, см3	Содержание ионов железа Fe3+, мг	Оптическая плот-ность раствора, D, нм
1	0,20	0,020
2	0,30	0,030
3	0,45	0,045
4	0,60	0,060
5	0,90	0,090
6	1,50	0,150
7	2,25	0,225
8	3,35	0,335
9	5,00	0,500
10	7,50	0,750
11	10,00	1,000

2. По полученным данным построить калибровочный график: оптическая плотность D - ось ординат, содержание железа в 25см³ - ось абсцисс. Содержание железа на графике откладывать в миллиграммах.

3. По калибровочному графику определить содержание (мг) ионов железа Fe³⁺ в исследуемом растворе.

4. Рассчитать ошибки: абсолютную (истинное значение массы ионов железа в исследуемом растворе взять у преподавателя) и относительную.

Опыт 8.Отношение алюминия к концентрированной азотной кислоте при различной температуре

Выполнение опыта

Для испытания действия на алюминий концентрированной азотной кислоты при комнатной температуре налить в пробирку 20 капель концентрированной азотной кислоты (плотность 1,4 г/см³) и опустить туда на 3-5 минут конец алюминиевой проволоки, предварительно зачищенной наждачной бумагой и промытой водой. По истечении указанного времени алюминиевую проволоку вынуть, избегая соприкосновения со стенками пробирки и, осторожно, не прикасаясь руками и не встряхивая, промыть водой.

Пассивированный алюминий опустить в пробирку с раствором соляной кислоты, массовая доля которой 12%.

Наблюдения и выводы

1. Чем объяснить пассивность поведения алюминия в соляной кислоте?

2. Подогреть пробирку(осторожно!).Что происходит? Какой выделяется газ?

3. Записать уравнение происходящей окислительно-восстановительной реакции и сопроводить его электронными уравнениями (метод электронного баланса).

Опыт 9. Отношение алюминия к разбавленным азотной и соляной кислотам

Выполнение опыта

В одну пробирку налить 20 капель раствора соляной кислоты с массовой долей 12%, в другую – 20 капель раствора азотной кислоты с массовой долей 12%. Опустить в них алюминиевые проволоки или кусочки алюминия. Слегка подогреть пробирку с раствором разбавленной азотной кислоты (выполнять под вытяжкой).

Наблюдения и выводы

1. Что наблюдаете? Какие газы выделяются?

2. Написать уравнения происходящих окислительно-восстановительных реакций, сопроводить их электронными уравнениями (метод электронного баланса).

Опыт 10. Отношение алюминия к гидроксиду натрия (амфотерные свойства.

Выполнение опыта

К кусочку алюминия или алюминиевой проволоке, помещённой в пробирку, прилить 20 капель раствора гидроксида натрия NaOH с массовой долей 20%.

Наблюдения и выводы

1. Наблюдать выделение пузырьков водорода с поверхности металла.

2. Объяснить процесс растворения алюминия в гидроксиде натрия.

3. Написать молекулярное и электронные уравнения, характеризующие этот процесс.

Опыт 11. Получение гидроксида алюминия и изучение его амфотерных свойств

Выполнение опыта

Внести в две пробирки по 10 капель 2н. раствора хлорида алюминия AlCl₃ и добавить в каждую пробирку раствор гидроксида натрия с массовой долей 10%. Добавлять надо по каплям, пока не появится студенистый осадок. Пробирку необходимо встряхивать.

В одну из пробирок, к полученному осадку, прилить разбавленный раствор соляной кислоты HCl с массовой долей 12%, в другую – избыток раствора гидроксида натрия с массовой долей 10%.

Наблюдения и выводы

1. Записать молекулярное и ионно-молекулярные (полное и сокращенное) уравнения реакции получения гидроксида алюминия.

2. Записать молекулярные ионно-молекулярные уравнения взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой и избытком гидроксида натрия.

3. Сделать вывод о свойствах, которые проявляет гидроксид алюминия.