![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Министерство образования и науки
- •Федеральное агентство по образованию
- •Иркутский государственный технический университет
- •Иркутск 2009
- •Оглавление
- •Требования к результатам лабораторных работ по дисциплине «Химия»
- •Лабораторная работа 1 классы неорганических соединений
- •Выполнение работы
- •Опыт 2. Получение и свойства кислотных оксидов
- •Опыт 3. Взаимодействие амфотерных оксидов с кислотами и щелочами
- •Опыт 4. Получение и свойства оснований
- •Опыт 5. Получение основных солей
- •Лабораторная работа 2 определение молярной массы эквивалентов цинка Теоретическое введение
- •Выполнение работы
- •Данные опыта и результаты расчетов
- •Давление насыщенного водяного пара при различных температурах
- •Лабораторная работа 3 определение теплоты реакции нейтрализации Теоретическое введение
- •Выполнение работы
- •Лабораторная работа 4 скорость химической реакции Теоретическое введение
- •Выполнение работы
- •Опыт 1. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
- •Опыт 2. Зависимость скорости реакции от температуры
- •Лабораторная работа 5 химическое равновесие и его смещение Теоретическое введение
- •Выполнение работы
- •Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ
- •На химическое равновесие
- •Для опыта удобно воспользоваться реакцией
- •Опыт 2. Влияние температуры на химическое равновесие
- •Требования к результатам опыта:
- •Лабораторная работа 6 реакции в растворах электролитов Теоретическое введение
- •Выполнение работы Опыт 1. Сравнение химической активности кислот
- •Требования к результатам опыта:
- •Требование к результатам опыта:
- •Требования к результатам опыта:
- •Требование к результатам опыта:
- •Требования к результатам опыта:
- •Лабораторная работа 7 гидролиз солей Теоретическое введение
- •Выполнение работы Опыт 1. Реакция среды в растворах различных солей
- •Требования к результатам опыта:
- •Опыт 2. Смещение равновесия гидролиза при разбавлении раствора
- •Требования к результатам опыта:
- •Опыт 3. Смещение равновесия гидролиза при изменении температуры
- •Требования к результатам опыта:
- •Опыт 4. Реакции обмена, сопровождаемые гидролизом
- •Требования к результатам опыта:
- •Лабораторная работа 8 окислительно-восстановительные реакции Теоретическое введение
- •П роцесс окисления
- •Выполнение работы Опыт 1. Влияние среды на окислительно-восстановительные реакции
- •Опыт 2. Окислительно-восстановительная двойственность нитрита калия
- •Опыт 3. Реакция диспропорционирования
- •Опыт 4. Внутримолекулярная реакция
- •Лабораторная работа 9 коррозия металлов Теоретическое введение
- •Выполнение работы Опыт 1. Влияние образования гальванической пары на процесс растворения металла в кислоте
- •Опыт 2. Роль защитной пленки в ослаблении коррозии
- •Опыт 3. Защитные свойства металлических покрытий
- •Лабораторная работа 10 электролиз Теоретическое введение
- •Выполнение работы Опыт 1. Электролиз раствора иодида калия
- •Требования к результатам опыта:
- •Требования к результатам опыта:
- •Требования к результатам опыта:
Выполнение работы Опыт 1. Реакция среды в растворах различных солей
На полоски универсальной индикаторной бумаги нанесите по капле раствора хлорида натрия NaCl, сульфата меди CuSO4, нитрата свинца Pb(NO3)2, карбоната натрия Na2CO3, ацетата калия CH3COOK и ацетата аммония CH3COONH4. По изменению окраски индикатора сделайте вывод о реакции среды в растворе каждой соли.
Требования к результатам опыта:
1. Составьте сокращенные, полные ионные и молекулярные уравнения реакций гидролиза солей, укажите рН среды. В случае ступенчатого гидролиза напишите уравнения реакций только для первой ступени.
2. Сделайте вывод, какие типы солей подвергаются гидролизу.
Опыт 2. Смещение равновесия гидролиза при разбавлении раствора
Налейте в пробирку 1-2 мл раствора нитрата висмута Bi(NO3)3 и постепенно разбавляйте водой до выпадения осадка. Прибавьте в пробирку с осадком несколько капель концентрированной азотной кислоты HNO3. Что происходит с осадком?
Требования к результатам опыта:
1. Составьте сокращенные, полные ионные и молекулярные уравнения реакции гидролиза нитрата висмута по первой и второй ступени.
2. Сделайте вывод о смещении равновесия при разбавлении раствора и добавлении кислоты.
Опыт 3. Смещение равновесия гидролиза при изменении температуры
В пробирку налейте 5-6 мл раствора ацетата натрия CH3COONa и 1-2 капли фенолфталеина. Содержимое пробирки разделите на 2 части, одну из них оставьте для сравнения, другую – нагрейте до кипения. Сравните окраску индикатора в обеих пробирках. Дайте пробирке охладиться и снова сравните окраску индикатора в обеих пробирках.
Требования к результатам опыта:
1. Составьте сокращенное, полное ионное и молекулярное уравнение реакции гидролиза CH3COONa.
2. Сделайте вывод о смещении равновесия при изменении температуры.
Опыт 4. Реакции обмена, сопровождаемые гидролизом
В одну пробирку налейте 2-3 мл раствора сульфата меди CuSO4, в другую - столько же хлорида железа (III) FeCl3. Затем в каждую пробирку добавьте по 2-3 мл раствора карбоната натрия Na2CO3. Отметьте выделение углекислого газа в обеих пробирках и выпадение осадков. В первой пробирке в осадок выпадает гидроксокарбонат меди (II), во второй – гидроксид железа (III).
Требования к результатам опыта:
1. Закончите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде:
CuSO4 + Na2CO3 + H2O =
FeCl3 + Na2CO3 + H2O =
2. Объясните, почему не получились карбонаты меди и железа.
Лабораторная работа 8 окислительно-восстановительные реакции Теоретическое введение
Окислительно-восстановительными реакциями называются реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления элементов. Под степенью окисления понимают заряд атома элемента в соединении, вычисленный исходя из предположения, что вещество состоит из ионов.
Окисление – процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, сопровождающийся повышением степени окисления. Восстановление – процесс присоединения электронов, сопровождающийся понижением степени окисления.
П роцесс окисления
-4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8
П
роцесс
восстановления
Окисление и восстановление – взаимосвязанные процессы, протекающие одновременно.
Окислителями называются вещества (атомы, ионы или молекулы), которые в процессе реакции присоединяют электроны, восстановителями – вещества, отдающие электроны. Окислителями могут быть галогены (F2, CL2, Br2, I2), кислород O2, положительно заряженные ионы металлов (Fe3+, Au3+, Hg2+, Cu2+, Ag+), сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металла в высшей степени окисления (KMnO4, K2Cr2O7, NaBiO3 и др.), атомы неметаллов в положительной степени окисления (HNO3, концентрированная H2SO4, HClO, KClO3, NaBrO и др.).
Типичными восстановителями являются почти все металлы и многие неметаллы (углерод, водород) в свободном состоянии, отрицательно заряженные ионы неметаллов (S2-, N3-, I‾, Br‾, Cl‾ и др.), положительно заряженные ионы металлов в низшей степени окисления (Sn2+, Fe2+, Cr2+, Mn2+, Cu+ и др.).
Соединения, содержащие элементы в максимальной и минимальной степенях окисления, могут быть соответственно или только окислителями (KMnO4, K2Cr2O7, HNO3, H2SO4, PbO2), или только восстановителями (KI, Na2S, NH3). Если же вещество содержит элемент в промежуточной степени окисления, то в зависимости от условий проведения реакции оно может быть и окислителем, и восстановителем. Например, нитрит калия KNO2, содержащий азот в степени окисления +3, пероксид водорода H2O2, содержащий кислород в степени окисления -1, в присутствии сильных окислителей проявляют восстановительные свойства, а при взаимодействии с активными восстановителями являются окислителями.
При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций рекомендуется придерживаться следующего порядка:
1. Написать формулы исходных веществ. Определить степень окисления элементов, которые могут ее изменить, найти окислитель и восстановитель. Написать продукты реакции.
2. Составить уравнения процессов окисления и восстановления. Подобрать множители (основные коэффициенты) так, чтобы число электронов, отдаваемых при окислении, было равно числу электронов, принимаемых при восстановлении.
3. Расставить коэффициенты в уравнении реакции.
+ 3H2S-2
+ 4H2SO4
= Cr2
+3(SO4)3
+ 3S0
+ K2SO4
+ 7H2O
ок-ль восст-ль среда
S-2 - 2e → S0 ½3 - окисление
2Cr+6 + 6e → 2Cr+3 ½1 - восстановление
Характер многих окислительно-восстановительных реакций зависит от среды, в которой они протекают. Для создания кислой среды чаще всего используют разбавленную серную кислоту, для создания щелочной - растворы гидроксидов натрия или калия.
Различают три типа окислительно-восстановительных реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования. Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции - это реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в разных веществах. Рассмотренная выше реакция относится к этому типу. К внутримолекулярным относятся реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в одном и том же веществе.
2KCl+5O3-2 = 2KCl-1 + 3O20
Сl+5 + 6e → Cl‾ ½2 Cl+5 - окислитель
2O-2 - 4e → O20 ½3 O-2 - восстановитель
В реакциях диспропорционирования (самоокисления - самовосстановления) молекулы одного и того же вещества реагируют друг с другом как окислитель и как восстановитель.
3K2Mn+6O4 + 2H2O = 2KMn+7O4 + Mn+4O2 + 4KOH
Mn+6 - e → Mn+7 ½ 2 Mn+6 - восстановитель
Mn+6 + 2e → Mn+4 ½ 1 Mn+6 – окислитель