
- •Загальні методичні вказівки
- •Основи техніки безпеки при проведенні лабораторних робіт
- •Лабораторна робота № 1 Основні поняття і закони хімії програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •1.1 Визначення молекулярної маси кисню за молярним об’ємом
- •1.2 Визначення густини рідини ареометром
- •Завдання домашньої контрольної роботи
- •Лабораторна робота № 2 Будова атома. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •2.1 Забарвлення полум’я солями лужних і лужноземельних металів
- •Завдання на самостійну роботу
- •Лабораторна робота № 3 Оксиди програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •3.1 Кислотні оксиди
- •3.2 Основні оксиди
- •3.3 Амфотерні оксиди
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 4 Гідрати оксидів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •4.1 Одержання малорозчинних у воді основ та амфотерних гідратів оксидів
- •2 Властивості малорозчинних у воді основ та амфотерних гідратів оксидів
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 5 Солі програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •5.1 Кислі солі
- •5.2 Основні солі
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 6 Взаємозв’язок між класами неорганічних сполук програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 7 Хімічний зв’язок. Будова молекул і кристалів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •7. 1 Порівняння міцності хімічного зв’язку різних типів
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 8 Координаційні (комплексні) сполуки програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •8.1 Комплексні катіони
- •8.2 Комплексні аніони
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 9 Окисно-відновні реакції програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •9. 1 Окисні властивості калій перманганату в кислому середовищі.
- •9. 2 Окисні властивості калій дихромату
- •9. 3 Відновлення калій перманганату залежно від рН середовища
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 10 Хімічна кінетика програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •10.1 Вплив величини поверхні речовини на швидкість реакції
- •10.2 Залежність швидкості реакції від температури
- •10.3 Вплив зміни концентрації на хімічну рівновагу
- •10.4 Автокаталіз
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 11 Розчини програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •11.1 Приготування 0,5 м розчину натрій хлориду
- •11.2 Приготування 15 % розчину натрій хлориду з 20 % розчину і води (правило розбавлення).
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 12 Водневий показник водних розчинів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •12.1 Розрахунок рН сильного електроліту
- •12.2 Приготування розчинів шляхом розбавлення
- •12.3 Порівняння експериментальних та розрахункових результатів
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 13 Гідроліз солей програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •13.1 Гідроліз солей. Визначення pH середовища за допомогою універсального індикатора
- •13.2 Вплив температури на гідроліз
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 14 Хімічні властивості металів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •14.1 Взаємодія металів з розчинами солей
- •14.2 Взаємодія міді з кислотами
- •14.3 Взаємодія цинку з кислотами
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 15 Електрохімічні властивості металів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •15.1 Гальванічний елемент
- •15.2 Вплив контакту металів на розчинення їх у кислотах
- •15.3 Електроліз водного розчину натрій хлориду
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 16 Основи хімічної термодинаміки програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •16.1 Визначення теплоти нейтралізації
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 17 Дослідження адсорбції із розчинів на твердому адсорбенті програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 18 Визначення порогу коагуляції колоїдних розчинів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 19 Вивчення складу нафти програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •19.1 Визначення складу нафти хроматографічним аналізом
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 20 Вивчення властивостей алканів та алкенів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •20.1 Відношення алканів і алкенів до калій перманганату
- •20.2 Добування етену і вивчення його властивостей
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 21 Вивчення властивостей алкінів та аренів програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •21.1 Одержання етину (ацетилену) і вивчення його властивостей
- •21.2 Відношення бензену до водного розчину калій перманганату
- •Завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота № 22 Фазова рівновага програмні питання
- •Зразок картки контролю знань
- •Хід роботи
- •22.1 Фазова рівновага в двокомпонентній системі
- •Завдання для самостійної роботи
- •Перелік рекомендованих та використаних джерел Перелік рекомендованих джерел
- •Перелік використаних джерел
ЗМІСТ
ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ 5
ОСНОВИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ПРОВЕДЕННІ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ 7
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1 Основні поняття і закони хімії 10
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 Будова атома. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів 16
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3 Оксиди 21
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4 Гідрати оксидів 25
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5 Солі 29
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6 Взаємозв’язок між класами неорганічних сполук 34
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7 Хімічний зв’язок. Будова молекул і кристалів 37
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8 Координаційні (комплексні) сполуки 40
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9 Окисно-відновні реакції 45
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 10 Хімічна кінетика 49
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 11 Розчини 54
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 12 Водневий показник водних розчинів 57
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 13 Гідроліз солей 60
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 14 Хімічні властивості металів 63
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 15 Електрохімічні властивості металів 66
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 16 Основи хімічної термодинаміки 69
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 17 Дослідження адсорбції із розчинів на твердому адсорбенті 76
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 18 Визначення порогу коагуляції колоїдних розчинів 81
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 19 Вивчення складу нафти 85
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 20 Вивчення властивостей алканів та алкенів 88
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 21 Вивчення властивостей алкінів та аренів 92
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 22 Фазова рівновага 95
ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНИХ ТА ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 103
Загальні методичні вказівки
Курс хімії в загальнопрофесійній підготовці студентів має важливе значення, оскільки майбутнім інженерам в своїй подальшій практичній діяльності необхідно розв’язувати проблеми, які вимагають наукового обгрунтування та потребують базових хімічних знань.
Даний лабораторний практикум складений відповідно до робочої програми з хімії для студентів першого курсу навчання напряму підготовки 6.040103 – „Геологія“ спеціальностей „Геологія нафти і газу“ та „Геофізика“.
Без знання основ хімії неможливе успішне вивчення технічних і геологічних дисциплін. Хімія не тільки є основою для класифікації різноманітних мінеральних форм (мінералогія і петрографія), але й служить базою для прогнозування процесів в літо-, гідро- і атмосфері та знаходження цінних мінеральних асоціацій (геологія корисних копалин) і ін. Пізнання фундаментальних законів хімічної форми руху матерії визначає успіх пошуку шляхів їх вирішення.
У зв’язку з цим, основна увага даного курсу зосереджена на розгляді і формуванні тих понять і закономірностей, які складають „ядро хімічних знань“, необхідних для наступного вивчення спеціальних дисциплін. Таким „ядром“ курсу загальної хімії є: уявлення про утворення хімічних зв’язків на основі знань про будову атомів елементів, протікання окисно-відновних реакцій в різноманітних хімічних процесах, вплив певних факторів на кінетику цих процесів та вивчення закономірностей і можливостей їх перебігу.
В сучасних умовах розвитку науки і техніки все більша увага приділяється нанотехнологіям, у яких використовуються колоїдно-дисперсні системи з розміром частинок 10–7÷10–9 м. Такі системи грунтовно розглядаються у розділі хімії, який вивчає поверхневі явища на границі розділу мікрогетерогенних систем. Для студентів даного напряму підготовки математичні викладки проводяться на основі базових знань вищої математики.
Зважаючи на специфіку підготовки студентів цієї спеціальності, в даному курсі проводиться вивчення складу нафти та способів одержання і хімічних властивостей основних складників нафти.
До кожної лабораторної роботи подається приклад вхідного контролю, який студенти самостійно виконують на початку кожного лабораторного заняття згідно індивідуальних білетів.
Далі подається хід виконання даної роботи. Приступаючи до лабораторної роботи, студент повинен знати послідовність виконання дослідів, теоретичне обгрунтування протікання хімічних процесів і можливість експериментального їх підтвердження.
Після кожної лабораторної роботи розміщені завдання для домашньої самостійної підготовки, яка необхідна студентам для підготовки до виконання експериментальної частини.
Даний лабораторний практикум дасть змогу студентам самостійно підготуватися до виконання лабораторних робіт, навчитися аналізувати результати експериментів і співставляти їх з теоретичними знаннями, одержаними самостійно і на лекціях, та робити відповідні висновки.
Основи техніки безпеки при проведенні лабораторних робіт
Робота в хімічній лабораторії завжди пов'язана з деякою небезпекою, оскільки продуктами реакцій можуть бути в деякій мірі отруйні, вогненебезпечні й вибухові речовини. Необережна робота з ними може призвести до різних нещасних випадків.
Виконуючи досліди, дотримуйтесь таких правил техніки безпеки:
а) виконуйте досліди тільки згідно з завданням;
б) речовини для дослідів беріть у кількостях, які рекомендовано;
в) при нагріванні рідин у пробірці тримайте пробірку отвором від себе, не направляйте його на сусідів і не заглядайте в пробірку зверху;
г) кислоти й луги розводьте, обережно додаючи їх у воду, а не навпаки;
д) визначаючи запах речовини, тримайте пробірку на відстані і легким помахом руки над пробіркою направляйте газ до носа;
ж) тверді речовини набирайте шпателем і висипайте в пробірку над аркушем паперу;
З а б о р о н е н о:
а ) брати руками сухі реактиви;
б) їсти в лабораторії;
в) пробувати реактиви на смак.
При потраплянні кислоти на шкіру слід негайно промити уражене місце водою, а відтак 3%-ним розчином натрій гідрогенкарбонату або 10%-ним розчином аміаку (із аптечки).
При потраплянні лугу на шкіру слід негайно промити уражене місце водою, а відтак слабким розчином борної або оцтової кислоти (із аптечки).
При потраплянні кислоти або лугу в очі необхідно негайно промити їх великою кількістю води, пізніше обробити тампоном, змоченим в розчині натрій гідрогенкарбонату (при попаданні кислоти); борною кислотою (при попаданні лугу) і знову промити водою.
При термічних опіках першого ступеня (почервоніння, припухлість) обпечене місце необхідно обробити спиртовим розчином таніну, 96%-ним етиловим спиртом або розчином калій перманганату. При опіках другого і третього ступеня (пухирі, язви) допустимі тільки примочки розчином калій перманганату, після чого необхідно звернутися до лікаря.
При опіках фенолом ділянку ураження необхідно обробити 70%-ним етиловим спиртом, пізніше гліцерином до зникнення білих плям на шкірі. При отруєнні парами фенолу категорично заборонено пити молоко.
При опіках бромом його необхідно змити 96%-им етанолом або розбавленим розчином лугу, після чого місце ураження змазати маззю від опіків і звернутися до лікаря. При отруєнні парами брому необхідно декілька разів глибоко вдихнути пари етилового спирту, пізніше випити молоко.
При попаданні на шкіру їдких органічних речовин, нерозчинних у воді, їх необхідно змити великою кількістю відповідного розчинника. Після першої допомоги постраждалий направляється в медичний пункт.
Заборонено виливати в раковини залишки кислот та лугів, вогненебезпечних рідин або тих, які погано змиваються.
Не дозволяється кидати в раковини папір, вату, скло від розбитого хімічного посуду.
Необхідно бережливо і акуратно працювати з посудом, приладами і предметами устаткування. Намагайтесь розумно економити реактиви, воду, газ і електроенергію.
Залишаючи лабораторію, перевірте, чи виключено воду, газ і електроенергію на робочому місці.