20120707_Golubev_PR

Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України

Київський національний університет технологій та дизайну

А.В. Голубєв, Ю.В. Борисенко, Г.В. Тарасенко, І.В. Коваленко

Практикум з курсу

для студентів заочної форми навчання напряму 6.051301 – «Хімічна технологія»

Київ КНУТД 2012

1

УДК 746 (076.5) Г 14

Практикум з курсу «Загальна та неорганічна хімія» для студентів заочної форми навчання напряму 6.051301 – «Хімічна технологія»: навчальний посібник. / А.В. Голубєв, Ю.В. Борисенко, Г.В. Тарасенко, І.В.

Коваленко. - К.: КНУТД, 2012. - 142 с: - Бібліогр.: 129 с.: - бібліогр. назв 16.: - рис. 16.: - табл.: 15.

Посібник пропонується для підготовки студентів заочної форми навчання напряму підготовки 6.051301 «Хімічна технологія» з курсу “Загальна та неорганічна хімія” і містить лабораторні роботи, програмні питання та запитання до головних розділів загальної хімії, а також з хімії елементів та їх сполук. Крім цього, наведено дані про токсикологічну дію та біологічні функції хімічних елементів.

Назви хімічних елементів та їх сполук наведені з застосуванням сучасної Української хімічної номенклатури.

Рецензенти

В.З. Барсуков

д.х.н., професор, завідувач кафедри електрохімічної енергетики та хімії Київського національного університету технологій та дизайну

А.П. Строкань

к.х.н., професор кафедри промислової фармації Київського національного університету технологій та дизайну

О.О. Андрійко

д.х.н., професор, завідувач кафедри загальної та неорганічної хімії Національного технічного університету України «КПІ»

Рекомендовано Вченою радою Київського національного університету технологій та дизайну як навчальний посібник

Протокол № 6 від 22.02.2012р.

2

ПЕРЕДМОВА

Навчальний посібник з дисципліни “Загальна та неорганічна хімія” розроблено спільно співробітниками кафедр електрохімічної енергетики та хімії і промислової фармації Київського національного університету технологій та дизайну.

Посібник складено у відповідності з програмою дисципліни “Загальна та неорганічна хімія” для студентів заочної форми навчання, які здобувають хіміко-технологічні спеціальності.

Посібник має допомогти студентам самостійно готуватися до виконання лабораторних робіт, сприяти формуванню рівня знань, необхідного для подальшого успішного вивчення хімічних і спеціальних дисциплін, дозволить студентам набути певних навичок для вирішення завдань, які виникають під час практичної діяльності.

Посібник побудований таким чином, що кожна із запропонованих тем містить запитання до кожної теми лабораторних робіт з основних розділів загальної та неорганічної хімії. Слід зазначити, що запропоновані у посібнику запитання призначені для перевірки знань студентів безпосередньо на заняттях перед виконанням лабораторних робіт, для визначення рівня засвоєння студентами теоретичного курсу стосовно кожної лабораторної роботи.

Лабораторні заняття складаються з двох частин. Перша містить лабораторні роботи з розділів загальної хімії (І семестр). Друга частина (ІІ семестр) присвячена фактичному матеріалу з хімії елементів та їх сполук, а також їх токсикологічній та біологічній функціям. Всі запропоновані досліди виконуються напівмікрометодом, з використанням незначної кількості хімічних реактивів, що дозволяє раціонально витрачати хімічні реагенти, а також скоротити час проведення дослідів. Упорядники посібника намагалися надати можливість студентам набути навичок експериментальної роботи в хімічній лабораторії, сприяти розвитку хімічного мислення, а також уміння передбачати можливість хімічних перетворень неорганічних речовин. Назви елементів та їх сполук приведені з застосуванням сучасної Української хімічної номенклатури. У додатках наведено довідникові дані, необхідні для розв′язування завдань.

“Загальна та неорганічна хімія” є фундаментальною дисципліною, з якої розпочинається вивчення дисциплін хімічного спрямування, метою яких є забезпечення базової підготовки фахівців хіміко-технологічних спеціальностей.

Предмет: загальна та неорганічна хімія – це природнича наука, що вивчає матеріальний світ, який нас оточує, в усій різноманітності його існування і перетворень.

Мета: подальше поглиблення хімічних знань студентів, формування навичок хімічного мислення та уміння передбачати можливість хімічних перетворень, розвиток здатності раціонального використання речовин і матеріалів у сучасних технологіях.

Завдання вивчення дисципліни: відповідно до кваліфікаційної характеристики інженера-технолога студент повинен засвоїти фундаментальні хімічні закони, які є основою сучасних технологічних процесів при вирішенні конкретних виробничих завдань, вміти використовувати знання з хімії при розробці нових технологій, продуктів і матеріалів із заданою структурою та певними характеристиками.

6

Правила роботи студентів в лабораторії

Для проведення лабораторного практикуму студент повинен засвоїти правила поводження в лабораторії та виконувати певні вимоги при проведенні лабораторної роботи.

1.Студент повинен з’являтися в лабораторію вчасно.

2.Студент повинен мати окремий зошит, в якому він записує хід виконання заданої лабораторної роботи та свої розрахунки, спостереження хімічних процесів та відповідні рівняння хімічних реакцій.

3.Дозвіл на виконання лабораторної роботи студент отримує від викладача після попередньої перевірки підготовки студента до виконання роботи.

4.Студент, який не має необхідного мінімуму знань теоретичного матеріалу і протоколу лабораторної роботи, до виконання роботи не допускається.

5.Всі необхідні прилади, посуд і реактиви студент одержує від лаборанта.

6.Студент повинен проводити тільки досліди, вказані викладачем, використовуючи при цьому реактиви в кількостях, вказаних в умовах проведення дослідів.

7.При виникненні питань з приводу проходження певних реакцій студент повинен звертатися до викладача або до лаборанта.

8.В процесі роботи кожен студент повинен підтримувати чистоту і порядок на своєму робочому місці. Після закінчення роботи студент повинен залишити робоче місце прибраним.

9.По закінченні роботи студент повинен здати лаборанту всі прилади і посуд в незіпсованому та чистому вигляді, придатному для подальшого використання. Без дозволу викладача студенту забороняється залишати лабораторію.

10.В лабораторії забороняється займатися сторонніми справами та розмовами, які не мають відношення до виконання роботи.

11.В лабораторії суворо забороняється палити та приймати їжу.

12.Суворо забороняється виносити з лабораторії посуд і реактиви.

13.По кожній лабораторній роботі студент представляє оформлений протокол виконаних дослідів з зазначенням спостережень за процесами та рівняннями відповідних реакцій.

14.Залік з практикуму з загальної та неорганічної хімії студент отримує тільки за наявності всіх правильно оформлених протоколів робіт та підпису викладача під кожним з них. Невиконані з тих чи інших причин лабораторні роботи повинні бути відпрацьовані в позалабораторний час з дозволу викладача і під наглядом лаборанта (що останній підтверджує своїм підписом в зошиті для лабораторних робіт).

15.У випадках порушення студентом загальних правил поводження в лабораторії викладач доводить це до відома завідувача кафедрою або декана факультету в письмовій формі.

7

Загальні правила роботи і техніка безпеки в хімічній лабораторії

Лабораторія. Загальні правила роботи та техніка безпеки в хімічній лабораторії (інструктаж студентів). Газ та газові пальники. Електричні нагрівальні прилади. Центрифуги. Скляний, порцеляновий посуд. Мірний посуд. Миття та сушіння посуду. Дистильована вода. Гумові пробки та трубки. Технохімічні ваги та зважування. Термометри. Прийоми роботи при виконанні хімічних дослідів напівмікрометодом. Оформлення лабораторного зошита.

Загальні правила і порядок роботи в хімічній лабораторії

1.Під час роботи в лабораторії слід зберігати чистоту, тишу і спокій. Стороннім категорично забороняється відвідувати студентів, які працюють в лабораторії, та відволікати їх.

2.Під час роботи слід точно дотримуватись порядку і послідовності операцій, вказаних в даних вказівках.

3.Склянки з реактивами загального користування повинні знаходитись на визначеному місці; забороняється їх переносити на робочі столи.

4.Працювати в лабораторії слід обережно, без зайвої квапливості, не проливати і не просипати реактиви. Надлишки реактивів забороняється зсипати назад у склянку з чистими реактивами.

5.Досліди з токсичними речовинами, або з реактивами, які мають неприємний запах, слід проводити тільки у витяжній шафі.

6.Усі досліди необхідно виконувати в такій кількості та концентраціями реактивів, в тому хімічному посуді та приладах, як це вказано у відповідних методичних вказівках. Забороняється виконувати додаткові досліди без дозволу викладача.

7.Забороняється зливати в раковину залишки кислот, лугів, вогненебезпечних сполук та рідин з сильним запахом; їх треба зливати в спеціальні склянки.

8.Категорично забороняється пробувати на смак або запах хімічні речовини та пити воду з хімічного посуду. Зі всіма речовинами в лабораторії слід поводитись як з токсичними.

9.Під час нагрівання рідин та твердих речовин в пробірках не спрямовувати їх отвором на себе, або в бік студентів, що знаходяться поруч; забороняється нахилятись над склянками, або заглядати в пробірку зверху, щоб уникнути нещасного випадку в разі можливого викиду нагрітої речовини.

10.Прилади, які необхідно нагрівати, або з яких будуть виділяться гази, не слід залишати закритими.

11.При всіх роботах, коли можливе розбризкування їдких речовин (переливання кислот, лугів, або подрібнення чи розтирання в ступках, сплавляння та ін.), необхідно одягати захисні окуляри.

8

12.Для попередження бурхливого закипання та викиду рідини, яка нагрівається до кипіння, необхідно користуватись “кипілками” (шматочками подрібненої порцеляни). “Кипілки” забороняється додавати в нагріту до кипіння рідину, їх слід вносити тільки в холодну рідину.

13.Роботи зі скляними трубками, капілярами та посудом необхідно виконувати обережно, застерігатися поранень. Вставляти скляні трубки в отвори скляного посуду слід без надмірних зусиль.

14.Під час розведення концентрованих кислот, особливо сульфатної, слід лити їх у воду, а не навпаки.

15.Усі досліди з легкозаймистими, леткими, вогненебезпечними речовинами слід проводити подалі від відкритого полум′я і, по можливост, і під витяжною шафою.

16.У разі виникнення непорозумінь стосовно виконання дослідів лабораторної роботи необхідно припинити роботу та звернутися до викладача.

17.На робочому місці категорично забороняється вживати їжу, пити воду,

палити. Після закінчення роботи необхідно як слід вимити руки.

18.У разі нещасного випадку слід негайно звернутися до викладача!

19.Після закінчення роботи необхідно привести в порядок своє робоче місце.

Робота з небезпечними, токсичними, легкозаймистими і вогненебезпечними речовинами

При роботі з вогненебезпечними, легкозаймистими речовинами (етиловим ефіром, спиртом, бензином, ацетоном, H2S, оцтовоетиловим або петролейним ефірами та ін.) забороняється нагрівати їх на відкритому полум′ї, поблизу запаленого пальника або у відкритому посуді. Нагрівати та відганяти їх слід тільки на електроплитках з закритими нагрівальними елементами, водяній або піщаній бані.

При роботі з металічним натрієм слід завжди пам′ятати, що взаємодія металічного натрію з водою, а також з водомісткими речовинами може призвести до вибуху і спричинити пожежу. Натрій не можна брати руками, беруть його лише пінцетом, скальпелем, або ножем. Усі роботи з натрієм слід проводити у захисних окулярах, гумових рукавицях і на відстані від джерел води. Шматочки натрію забороняється залишати на лабораторному столі, викидати в раковину або в ящики для сміття.

Всі роботи з бромом необхідно проводити у витяжній шафі, обов′язково у гумових рукавичках і захисних окулярах. Наливати бром слід дуже обережно, горловину склянки спрямовуючи від себе. Слід пам′ятати, що бром – дуже отруйна речовина, яка може визвати опіки дихальних шляхів, уразити слизові оболонки та при потраплянні на шкіру може спричинити тяжкі опіки. У разі

9

опіків бромом слід уражене місце промити етанолом або великою кількістю води.

Гасіння місцевої пожежі та палаючого одягу

В разі виникнення пожежі необхідно негайно вимкнути всі газові пальники та електроприлади, по можливості забрати всі вогненебезпечні та вибухонебезпечні речовини, вимкнути вентиляційне обладнання витяжної шафи, після чого місце пожежі засипати піском, накрити вовняною (азбестовою) ковдрою або гасити вогнище пожежі вогнегасником.

Забороняється заливати водою місце горіння металічного натрію (калію) або речовин, які не змішуються з водою (бензин, ефіри, бензол, та ін.), оскільки це може призвести до розтікання полум′я, і відповідно, розширення зони пожежі. Розчинні у воді речовини (ацетон, спирти та ін.) можна гасити водою.

У разі спалахування одягу необхідно негайно накрити одяг вовняною ковдрою і щільно притиснути, щоб перекрити доступ повітря до одежі, яка горить, або залити одежу водою. Ні в якому разі не слід бігати в палаючому одязі, тому що це спричинить посилення полум′я.

Допомога при опіках

В разі термічного опіку (полум′ям пальника або нагрітими предметами) уражене місце необхідно протерти ватою, намоченою етанолом, розчином калій перманганату або рідиною від опіків (з аптечки). В разі сильного опіку треба накласти стерильну пов′язку або накрити обпечене місце чистою тканиною і обов′язково звернутись до лікаря.

Слід пам′ятати, що концентровані кислоти, луги, бром та деякі інші речовини можуть спричинити дуже тяжкі хімічні опіки.

При опіках шкіри кислотою уражене місце слід негайно промити великою кількістю води, потім 3-5%-ним розчином питної соди (розчином натрій гідрогенкарбонату) і знову ретельно промити водою. При потраплянні кислот або кислотної пари в очі, або до ротової порожнини, необхідно багаторазово промити їх великою кількістю води, потім розчином питної соди та знову водою. При сильних опіках необхідності обов′язково звернутися до лікаря.

При опіках шкіри їдкими лугами слід добре промити уражене місце водою (до зникнення відчуття слизькості), а потім 3-5%-ним розчином ацетатної (або ортоборатної) кислоти. При розтиранні твердих лугів слід обов′язково одягати захисні окуляри, бо лужні опіки очей дуже небезпечні. В разі опіку очей лугом необхідно їх промивати під струменем води не менш 15 хвилин та негайно звернутися до лікаря.

В разі опіку бромом уражене місце необхідно промити великою кількістю води або спирту, а потім 5-10%-ним розчином натрій гідрогенсульфіту.

10