102

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ХИМИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ И СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

Составители: к.х.н., доцент Грищенко Н.В.

преподаватель Рочева Т.К.

преподаватель Старцева О.М.

Сыктывкар 2014

Оглавление

1. Введение 4

2. Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности. 4

Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам 4

3. Тема 1. Растворы. Классификация растворов. Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов: по точной навеске, из фиксанала. Разбавление и концентрирование растворов 8

Лабораторная работа № 1. 21

Приготовление разбавленного раствора хлорида натрия из его концентрированного раствора путем разбавления. Контроль состава раствора методом денсиметрии 21

4. Тема 2. Введение в объемный (титриметрический) анализ. 25

Основные понятия и определения. 25

Классификация методов объемного анализа. Метод нейтрализации. Индикаторы в методе нейтрализации 25

Лабораторная работа №2 31

2.1 Алкалиметрическое определение серной кислоты в растворе с индикаторами фенолфталеином и метилоранжем 31

2.2 Лабораторная работа: 34

Ацидиметрическое определение карбоната натрия в водном растворе с индикаторами фенолфталеином и метилоранжем 34

5. Тема 3. Равновесия в растворах слабых электролитов, кислых и гидролизующихся солей 38

6. Тема 4. Теория кислот и оснований Аррениуса и Бренстеда-Лоури. Сопряженные кислотно-основные пары. Буферные системы 48

Лабораторная работа №3 57

Приготовление буферного раствора заданного состава и исследование его свойств 57

7. Тема 5. Гетерогенные равновесия и процессы 59

Лабораторная работа № 4 65

4.1. Изучение свойств растворов гидролизующихся солей 65

4.2.Лабораторная работа: 67

Изучение равновесий осадок малорастворимого электролита – его насыщенный раствор 67

8. Тема 6. Окислительно-восстановительные реакции и процессы. Окислительно-восстановительное титрование. Индикаторы в методе окислительно-восстановительного титрования 69

Лабораторная работа № 5 70

9. Тема 7. Реакции комплексообразования в методах объемного анализа. Комплексоны. Комплексонометрия. Индикаторы в методе комплексонометрии, требования к ним 75

Лабораторная работа №6 83

Комплексонометрическое определение общей жесткости воды 83

6.1 Определение общей жесткости водопроводной воды 84

6.2 Определение временной жесткости водопроводной воды 84

6.3 Определение общей и временной жесткости минеральной воды 84

10. Тема 8. Физико-химические основы поверхностных явлений. Сорбция и ее виды. Поверхностно-активные вещества. 85

Лабораторная работа № 7 90

Изучение адсорбции уксусной кислоты из водного раствора на активированном угле. 90

11. Тема 9. Физикохимия дисперсных систем. Классификация дисперсных систем. Лиофобные коллоидные системы (золи), их получение, свойства. Коагуляция золей электролитами. Правило Шульце-Гарди. 93

Лабораторная работа №8. 93

Экспериментальная проверка правила Шульце-Гарди 93

1. Введение

Преподавание дисциплины «Химия» осуществляется по принципу сочетания теоретической подготовки с выполнением лабораторного практикума как наиболее оптимальному алгоритму усвоения естественнонаучной дисциплины. В конечном счете, студент должен овладеть не только знаниями в области химии, но и практическими навыками. Очевидно, что выполнение лабораторных работ является необходимым средством приобретения практических навыков.

В практикум включены классические методы аналитической химии, которые, с одной стороны, на конкретных примерах способны подтвердить фундаментальные законы, лежащие в основе теоретического курса, с другой – помочь приобрести навыки обращения с химическим оборудованием и реактивами, физико-химической аппаратурой. Необходимость освоения классического титриметрического анализа вызвана тем, что его методы принадлежат к числу повседневных процедур, используемых для оценки кислотно-основного состояния и водно-электролитного обмена, для оценки окислительно-восстановительных свойств исследуемых объектов, при контроле окружающей среды и т. д.

Лабораторные работы тесно увязаны с соответствующими разделами теоретического курса.

Практикум построен таким образом, что каждая его тема включает в себя минимальные сведения из теоретического курса, необходимые для выполнения работы, изложение порядка выполнения практической работы, требования к ее оформлению, набор задач для самостоятельной работы с типичными примерами разбора некоторых из них. Приводится отдельное описание назначения и правил работы с химической аналитической посудой, что обеспечивает быстрое овладение простейшими навыками работы в химической лаборатории.

Таким образом, практикум способствует приобретению необходимых навыков лабораторного эксперимента уже на начальной стадии обучения - с постановкой задачи, получением количественных характеристик эксперимента, их последующей статистической обработкой, представлением полученных результатов в различных формах, с глубоким итоговым осмыслением. Это позволит успешно освоить современные методы инструментального анализа, глубокое знание которых необходимо современному квалифицированному специалисту естественнонаучного направления.