Н егосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Камский институт гуманитарных и инженерных технологий»

Факультет «Нефтегазовых и строительных технологий»

Кафедра «математических и естественнонаучных дисциплин»

Утверждаю:

Ректор НОУ ВПО «КИГИТ»

В.А.Никулин ______________

____________________ 201__г.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

по лабораторному практикуму

По дисциплине «Химия»

по специальности (направлению)

131000 Нефтегазовое дело

Профиль подготовки: «Сооружение и ремонт объектов

систем трубопроводного транспорта»,

«Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта

и хранения нефти, газа и продуктов переработки»

Степень выпускника: БАКАЛАВР

Форма обучения очная

Ижевск 2012

Рассмотрен на заседании кафедры «___________________»

Протокол № ____ от «___»_________2012__г.

Зав. кафедрой _______________ __________________

(подпись) (Ф.И.О.)

Рассмотрен на заседании МКФ

Протокол № ___ от «___» _____________ 2012__г.

Согласовано:

Начальник учебного отдела __________________ Килина С. В.

Рецензент:

Составитель: к.х.н., доцент кафедры «Математических и естественнонаучных дисциплин»_______________________ Шумилова М.А.

Методическое пособие для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Химия» разработано в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и основной образовательной программы ВПО по направлению подготовки «131000 Нефтегазовое дело».

Методическое пособие предназначено для преподавателей и студентов.

© Шумилова М.А., 2012

© НОУ ВПО «Камский институт гуманитарных и инженерных технологий», 2012

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Химическое равновесие и его сдвиг

Целью данной работы является изучение влияния концентрации одного из компонентов равновесного химического процесса на его смещение.

Все химические реакции можно разделить на обратимые и необратимые. Обратимыми называют реакции, продукты которых могут взаимодействовать между собой с образованием исходных веществ. Практически все реакции в той или иной степени обратимы. Состояние обратимой химической реакции, когда скорость прямой и обратной реакции равны, называется химическим равновесием.

Химическое равновесие при неизменных условиях может сохраняться сколь угодно долго, пока неизменными остаются условия его существования (концентрация, давление, температура). При изменении одного из условий равновесие нарушается, и концентрации всех реагирующих веществ изменяются, после чего устанавливается новое состояние равновесия, но уже при иных значениях равновесных концентраций. Подобный переход системы из одного состояния равновесия к другому называется смещением равновесия.

Направление смещения равновесия определяется принципом Ле Шателье:

Увеличение концентрации одного из исходных веществ или уменьшение концентрации одного из продуктов реакции смещает равновесие в сторону прямой реакции. Уменьшение концентрации одного из исходных веществ или увеличение концентрации одного из продуктов реакции смещает равновесие в сторону обратной реакции.

Реакция взаимодействия между хлоридом железа и роданидом аммония является примером обратимой реакции (уравнение на доске):

FeCl₃ + 3NH₄CNS ↔ Fe(CNS)₃ + 3NH₄Cl

Образующийся в результате реакции к моменту равновесия раствор роданида железа имеет красный цвет. О смещении равновесия данной реакции можно судить по изменению интенсивности окраски роданида железа. Интенсивность окраски усиливается при смещении реакции вправо.

Оборудование и материалы

1. 4 пробирки

2. Колба вместимостью 100 мл

3. Мерный цилиндр на 25 мл

4. Химические реактивы: 0,1М раствор FeCl₃, 0,1М раствор NH₄CNS, кристаллический NH₄Cl, концентрированные растворы FeCl₃ и NH₄CNS.

Ход работы:

1. В колбу ёмкостью 100 мл приливаем по 20мл 0,1молярного раствора хлорида железа и 0,1молярного раствора роданида аммония. Полученный раствор красного цвета разливаем в 4 пронумерованные пробирки.

2. В первую пробирку вносим 1мл концентрированного раствора хлорида железа (III), во вторую – 1мл концентрированного раствора роданида аммония, в третью – немого кристалликов соли хлорида аммония. Раствор в четвёртой пробирке оставляем для сравнения. Пробирки тщательно встряхиваем и наблюдаем за изменением окраски растворов, сравнивая с окраской раствора в контрольной пробирке. На основании ослабления или усиления цвета содержимого пробирок можно делать вывод о смещении равновесия изучаемого процесса вправо или влево, т.е. в сторону реагентов.

Оформление работы:

1. Номер и название лабораторной работы

2. Цель работы

3. Оборудование и материалы

4. Описание хода работы

5. Сформулируйте выводы о влиянии добавления растворов FeCl₃ и NH₄CNS и кристаллов NH₄Cl на смещение химического равновесия

6. Напишите выражение константы равновесия для изученной химической системы

7. Подготовьте ответы на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Дать определение обратимых и необратимых химических реакций.

2. Что такое химическое равновесие? Почему химическое равновесие называется динамическим?

3. От чего зависит константа равновесия? Почему она называется константой?

4. Как можно смещать химическое равновесие? Где это используется?

5. Сформулируйте принцип Ле Шателье и приведите свои примеры смещения равновесия под влиянием разных факторов

6. Сформулируйте условия химического равновесия в гетерогенных системах.

7. Один из вредных компонентов работы двигателя внутреннего сгорания – оксид углерода. Его можно нейтрализовать окислением

СО + ½ О₂ = СО₂

Если в системе установится равновесие, то какие внешние воздействия будут способствовать нейтрализации СО?

8. Напишите константу химического равновесия для реакции

MgO_(к) + CO_2(г) ↔ MgCO_3(к), ∆H <0

Каким способом можно сместить расновесие влево?

Список литературы:

Основная литература

1. Коровин Н.В. Общая химия. - М.: Высшая школа, 2007.

2. Никольский А.Б., Суворов А.В. Химия. – СПб.: Химиздат, 2007.

3. Гуров А.А., Овчаренко Л.П. Химия. – М.: изд.МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004.

Дополнительная литература

1. Глинка Н.А. Общая химия. - Л.: Химия, 2005.

2. Угай А.Я. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1997.

3. Хаускрофт К., Констебл Э. Современный курс общей химии. В 2-х т. – М.: Мир, 2002.

4. Задачи и упражнения по общей химии. Под ред. Н.В. Коровина - М.: Высшая школа, 2004.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2