- •Оглавление
- •1. Введение
- •2. Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности. Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам
- •Первая помощь при несчастных случаях
- •Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам
- •3. Тема 1. Растворы. Классификация растворов. Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов: по точной навеске, из фиксанала. Разбавление и концентрирование растворов
- •Приготовление стандартных растворов
- •Обучающие задачи
- •При растворении p2o5 в растворе фосфорной кислоты образуется дополнительное ее количество в результате химической реакции:
- •Химическая посуда и правила ее использования
- •Лабораторная работа № 1. Приготовление разбавленного раствора хлорида натрия из его концентрированного раствора путем разбавления. Контроль состава раствора методом денсиметрии
- •Последовательность выполнения работы
- •Дополнительное задание
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Решение задач приложить к отчету.
- •4. Тема 2. Введение в объемный (титриметрический) анализ. Основные понятия и определения. Классификация методов объемного анализа. Метод нейтрализации. Индикаторы в методе нейтрализации
- •Классификация методов объемного анализа.
- •Метод нейтрализации.
- •Индикаторы в методе кислотно-основного титрования.
- •Лабораторная работа №2
- •2.1 Алкалиметрическое определение серной кислоты в растворе с индикаторами фенолфталеином и метилоранжем
- •Последовательность выполнения работы.
- •Внимание! Если бюретка течет – обратитесь к инженеру или преподавателю
- •Дополнительное задание
- •Решение задач приложить к отчету.
- •2.2 Лабораторная работа: Ацидиметрическое определение карбоната натрия в водном растворе с индикаторами фенолфталеином и метилоранжем
- •Титриметрические реакции:
- •Последовательность выполнения работы.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Решение задач приложить к отчету.
- •5. Тема 3. Равновесия в растворах слабых электролитов, кислых и гидролизующихся солей
- •Расчёт концентраций ионов и недиссоциированных молекул в растворах
- •Диссоциация слабого основания. Диссоциация воды. Ионное произведение воды Кw.
- •Обучающие задачи
- •Вычисление рН в водных растворах кислот и оснований
- •Гидролиз солей
- •Методика расчёта pH в растворах средних гидролизующихся солей
- •Обучающие задачи
- •6. Тема 4. Теория кислот и оснований Аррениуса и Бренстеда-Лоури. Сопряженные кислотно-основные пары. Буферные системы
- •Особенности равновесий в буферных растворах и механизм буферного действия.
- •Расчёт рН буферного раствора и область его буферного действия.
- •Способы приготовления буферных растворов с заданным значением рН.
- •Буферная ёмкость – мера устойчивости буферного раствора.
- •Обучающие задачи
- •Лабораторная работа №3 Приготовление буферного раствора заданного состава и исследование его свойств
- •Порядок выполнения работы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Решение задач приложить к отчету.
- •7. Тема 5. Гетерогенные равновесия и процессы
- •6.1.1.Расчет молярной растворимости малорастворимых соединений в воде
- •7.1.2 Условия смещения ионного гетерогенного равновесия
- •Обучающие задачи
- •Лабораторная работа № 4
- •4.1. Изучение свойств растворов гидролизующихся солей
- •Порядок выполнения работы
- •При оформлении результатов лабораторной работы необходимо:
- •Решение задач приложить к отчету.
- •4.2.Лабораторная работа: Изучение равновесий осадок малорастворимого электролита – его насыщенный раствор
- •Вопросы и задачи для самостоятельного решения.
- •Решение задач приложить к отчету.
- •8. Тема 6. Окислительно-восстановительные реакции и процессы. Окислительно-восстановительное титрование. Индикаторы в методе окислительно-восстановительного титрования
- •Лабораторная работа № 5 Окислительно-восстановительные реакции в растворах. Перманганатометрическое определение пероксида водорода.
- •5.1. Окислительно-восстановительные реакции Окислительно-восстановительные реакции с участием простых веществ
- •Окислительные свойства перманганата калия (кMnO4) в кислой, нейтральной и щелочной средах
- •Окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода (н2о2)
- •Окислительные свойства бихромата калия (k2Cr2o7)
- •Методы окисления - восстановления в объемном анализе Титрование перманганатом (перманганатометрия)
- •Определение пероксида водорода
- •Порядок выполнения работы.
- •Примечание
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Решение задач приложить к отчету.
- •9. Тема 7. Реакции комплексообразования в методах объемного анализа. Комплексоны. Комплексонометрия. Индикаторы в методе комплексонометрии, требования к ним
- •Определение жесткости воды (комплексонометрия)
- •Обучающие задачи
- •Лабораторная работа №6 Комплексонометрическое определение общей жесткости воды
- •6.1 Определение общей жесткости водопроводной воды Последовательность выполнения работы
- •6.2 Определение временной жесткости водопроводной воды Последовательность выполнения работы
- •6.3 Определение общей и временной жесткости минеральной воды Последовательность выполнения работы
- •Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Решение задач приложить к отчету.
- •10. Тема 8. Физико-химические основы поверхностных явлений. Сорбция и ее виды. Поверхностно-активные вещества.
- •Изучение адсорбции из растворов на твердом адсорбенте.
- •Лабораторная работа № 7 Изучение адсорбции уксусной кислоты из водного раствора на активированном угле.
- •Порядок выполнения работы.
- •Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Вопросы и задачи приложить к отчету.
- •11. Тема 9. Физикохимия дисперсных систем. Классификация дисперсных систем. Лиофобные коллоидные системы (золи), их получение, свойства. Коагуляция золей электролитами. Правило Шульце-Гарди.
- •Лабораторная работа №8. Экспериментальная проверка правила Шульце-Гарди
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Решение задач приложить к отчету.
- •Экспериментальная часть
Внимание! Если бюретка течет – обратитесь к инженеру или преподавателю
3. Для проведения титрования аликвотную часть анализируемого раствора серной кислоты отбирают из мерной колбы с помощью пипетки Мора вместимостью 10,0 см3 (если пипетка не проходит в горлышко мерной колбы, то перед отбором аликвотных частей раствор полностью переливают в сухую коническую колбу или стакан).
Наполнение пипетки проводят всасыванием раствора резиновой грушей, плотно приставленной к ее верхнему концу. В первый раз набирают раствор для ополаскивания пипетки и удаляют его в колбу для слива. Далее отбирают точный объем исследуемого раствора (Vал = 10,0 см3) и переносят его в коническую колбу для титрования, раствору дают свободно стечь и в конце кончиком пипетки касаются дна или стенки колбы для удаления остатка жидкости. Выдувание раствора при помощи груши недопустимо, так как вносит существенную ошибку! Пустую пипетку вставляют в горлышко мерной колбы и оставляют там до следующего отбора аликвотной части раствора.
Затем разбавляют исследуемый раствор, добавляя в коническую колбу мерным цилиндром около 50 см3 дистиллированной воды (это не изменит положения точки эквивалентности, почему?), после чего несколько (3-4) капель индикатора. Далее колбу с анализируемым раствором помещают под носик бюретки на листе белой бумаги, при этом носик должен находиться на уровне горлышка колбы. Титрование проводят путем добавления в колбу с исследуемым раствором стандартного раствора щелочи небольшими порциями при непрерывном перемешивании содержимого колбы. Вблизи точки конца титрования (ТКТ), которая при правильном выборе индикатора практически совпадает с точкой эквивалентности (ТЭ), раствор в месте попадания капли титранта на короткое время приобретает окраску, характерную для ТКТ. Это служит признаком приближающегося конца титрования, и, следовательно, титрант начинают добавлять по одной капле, интенсивно перемешивая раствор после каждой капли. Как только наблюдается стойкое изменение окраски раствора от одной добавленной избыточной капли титранта, титрование прекращают и фиксируют по бюретке израсходованный на титрование объем раствора щелочи – Vбюр с точностью 0,05 см3 (это 0,5 от наименьшего деления на отсчетной шкале бюретки).
Согласно приведенной схеме титрования, при использовании фенолфталеина в ТКТ появляется устойчивая бледно-розовая окраска реакционной смеси. При использовании метилоранжа – переход розовой окраски в желтую (для удобства определения ТКТ в последнем случае готовят «свидетель» для сравнения окраски – в коническую колбу наливают около 60-70 см3 дистиллированной воды (рН = 5,5 – 7) и добавляют несколько капель метилоранжа).
Первое титрование служит для ориентировочного установления объема израсходованного на титрование стандартного раствора щелочи - Vбюр; для этого добавление титранта выполняют с шагом 0,5 см3 и его результат не включают в число контрольных измерений. Проведение последующих контрольных титрований выполняют более тщательно, особенно вблизи точки конца титрования - здесь титрант добавляют по каплям до ТКТ при постоянном перемешивании раствора.
В целях исключения случайных ошибок контрольные титрования в присутствии каждого из индикаторов проводят по три – четыре раза (параллельные титрования), устанавливая перед каждым титрованием уровень рабочего раствора в бюретке на нулевое деление. Оттитрованный раствор выливают в раковину, колбу ополаскивают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой, после этого в нее отбирают новую аликвотную часть анализируемого раствора для проведения следующего титрования.
Допустимый разброс значений Vбюр в параллельных титрованиях не должен превышать 0,1 см3 (одна капля титранта имеет объем около 0,05 см3). Результаты контрольных титрований заносят в таблицу 2, рассчитывают средний объем титранта, израсходованный на титрование в присутствии каждого индикатора и на их основе выполняют вычисления, заполняя таблицу 2. В основе расчетов – закон эквивалентов, уравнение (4.1).
Таблица 2 – Результаты алкалиметрического анализа раствора серной кислоты
(титрант – с(1/1 NaOH) = . . . моль/дм3; Vал = 10,0 см3; Vзадачи = 100 см3).
№ |
Индика-тор |
Vбюр см3 |
с( ½ H2SO4), моль/дм3 |
с(H2SO4), моль/дм3 |
Т(H2SO4), г/см3 |
m(H2SO4) в задаче, г |
1. 2. 3.
1. 2. 3.
|
ф/ф ф/ф ф/ф
м/о м/о м/о |
. . . . . . . . . ср.зн. . . . . . . . . . ср.зн. |
|
|
|
|
Примечание: все расчеты с использованием экспериментальных данных должны быть выполнены в рабочем журнале, составлен отчет по проделанной работе в соответствии с вышеизложенными требованиями к составлению отчета, записаны выводы. В выводах объяснить причины возможного расхождения результатов при титровании в присутствии различных индикаторов.
