Лабораторная работа № 10 Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества (в %).

Выполнение работы. Получите у преподавателя задание на приготовление водного раствора хлорида натрия или хлорида аммония. Массовую долю раствора и массу раствора запишите в тетрадь. Рассчитайте массу соли и массу растворителя (воды), которые необходимы для приготовления раствора. Покажите расчеты преподавателю и приступайте к приготовлению раствора. Для чего, соль необходимо взвесить на технохимических весах, дистиллированную воду отмерить мерным цилиндром. Воду из цилиндра перенести в стакан, затем высыпать соль и тщательно перемешать стеклянной палочкой до полного растворения соли.

Приготовленный раствор перенести в узкий цилиндр, и осторожно погрузив в него ареометр, произвести отсчет по шкале, т.е. определить плотность раствора.

Показание шкалы ареометра на уровне поверхности жидкости (нижний край мениска) соответствует плотности этой жидкости (раствора). Ареометр позволяет определить плотность с точностью до третьего десятичного знака.

Запись данных опыта и расчет. Запишите полученный результат, сравните его с табличным значением, рассчитайте абсолютную и относительную погрешности.

Вычислите молярную, молярную концентрацию эквивалента (нормальную), моляльную концентрации, титр, мольные (молярные) доли растворенного вещества и растворителя в приготовленном растворе.

Лабораторная работа № 11 Свойства азота

Опыт 1. Равновесие в водном растворе аммиака.

Выполнение работы. В две пробирки внести по 4 капли раствора аммиака (NH₃∙H₂O). В 1-ю пробирку добавить 1 каплю фенолфталеина. Отметить окраску раствора. На присутствие, каких ионов она указывает? Добавить в раствор несколько кристалликов хлорида аммония (NH₄С1), и тщательно перемешать раствор. Как изменилась интенсивность окраски раствора? Почему?

К раствору аммиака во 2-й пробирке добавить 5 капель нитрата алюминия (Al(NO₃)₃ + 3NH₃∙H₂O → Al(OH)₃↓ + 3(NH₄)NO₃). Отметить исчезновение запаха аммиака.

Запись данных опыта. Написать:

1. Схему равновесия в водном растворе аммиака;

2. Молекулярное и ионное уравнения реакций взаимодействия сульфата алюминия с водным раствором аммиака.

Указать, в каком направлении смещается равновесие в водном растворе аммиака при добавлении к нему хлорида аммония? Нитрата алюминия? Как при этом изменяется концентрация компонентов данной равновесной системы: ОН⁻ - иона, NH₄⁺- иона, NH₃? В каком направлении сместится равновесие данной системы при добавлении хлороводородной кислоты (НСl)? Почему?

Опыт 2. Восстановительные свойства аммиака.

Выполнение работы. В три пробирки внести раздельно по 4 капли растворов: в 1-ю –бромной воды(Br₂+H₂O), во 2-ю – перманганата калия (KMnO₄), в 3-ю – дихромата калия (K₂Cr₂O₇). В каждую из пробирок добавить по 4 капли 25% раствора аммиака. В каждом случае растворы слегка подогреть до изменения окраски.

Запись данных опыта. Написать соответствующие уравнения реакций, учитывая, что в каждом случае аммиак в основном окисляется до молекулярного азота (N₂), перманганат калия (KMnO₄) восстанавливается до MnO₂, а дихромат калия (K₂Cr₂O₇) – до оксида хрома (III) (Cr₂O₃). Во всех случаях отметить изменение окраски растворов.

Опыт 3. Оксид азота (III) и соли азотистой кислоты.

а) Получение оксида азота (III) и его разложение

Выполнение работы. Внести в пробирку несколько кристалликов нитрита натрия (NaNO₂) и добавить 4 капли 2 н раствора серной кислоты (H₂SO₄). Отметить появление в растворе голубой окраски оксида азота (III) (N₂O₃), который является ангидридом неустойчивой азотистой кислоты. Объяснить образование над раствором бурого газа.

Запись данных опыта. Написать уравнения реакций взаимодействия нитрита натрия с серной кислотой, протекающего с образованием N₂O₃ и распада образовавшегося оксида на NO и NO₂ (реакция диспропорционирования).

б) Восстановительные и окислительные свойства нитритов

Выполнение работы. В три пробирки внести по 3 капли: в 1-ю - йодида калия (КI), во 2-ю - перманганата калия (KMnO₄), в 3-ю -дихромата калия (K₂Cr₂O₇). В 1- ю и 2-ю пробирки добавить по 2 капли 2 н раствора серной кислоты, в 3-ю пробирку – 1 каплю концентрированной серной кислоты. В каждую пробирку добавить несколько кристалликов нитрита натрия (NaNO₂) и тщательно перемешать.

Запись данных опыта. Отметить изменение окраски раствора в каждом случае. Написать уравнения реакций, с учетом того, что в 1-й пробирке нитрит натрия восстановился до оксида азота (II) (NO), во 2-й пробирке KMnO₄ переходит в сульфат марганца(II) (MnSO₄), а в 3-й пробирке K₂Cr₂O₇ – в сульфат хрома (III) (Cr₂(SO₄)₃.

В какое соединение переходит при этом нитрит натрия? Указать, в каком случае он является окислителем, в каком восстановителем? Почему нитриты могут обладать окислительно-восстановительной двойственностью? Любой из указанных выше опытов можно использовать в качестве реакции для открытия иона NO₂⁻ в присутствии нитрат иона NO₃^– (в отсутствие других восстановителей и окислителей).

Опыт 4. Качественная реакция на NH₄ ⁺- ион.

Выполнение работы. В пробирку внести 4 капли раствора хлорида аммония (NH₄Cl) и добавить столько же капель 2 н раствора едкого натра (NaOH) или едкого кали (KOH). Слегка нагреть пробирку и над её отверстием подержать, предварительно смоченную дистиллированной водой универсальную индикаторную бумажку. По запаху и по изменению цвета индикаторной бумажки убедиться в выделении аммиака и образовании OH^– - иона. В какую сторону сдвигается равновесие:

NH₃ + H₂O↔NH₃∙H₂O ↔ NH₄⁺+ OH⁻.

Запись данных опыта. Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции хлорида аммония со щелочью. Эта реакция является качественной реакцией для обнаружения иона аммония.