- •Обработка результатов измерений
- •1. Химическая термодинамика
- •Лабораторная работа № 1.1
- •Калориметрия
- •Краткое теоретическое введение
- •Определение действительного изменения температуры в калориметрических опытах
- •Обработка полученных данных
- •Выполнение работы
- •Определение тепловой постоянной калориметра
- •Определение содержания кристаллизационной воды в CuSo4xH2o
- •Теплоты растворения 1 г соли в 50 мл воды CuSo4 xH2o и ZnSo4 xH2o
- •Пример расчёта
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 1.2 криометрия Теоретические основы метода
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 1.3 определение термодинамических параметров реакций методом эдс Теоретические основы метода
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Химическая кинетика формальная кинетика Краткое теоретическое введение
- •2A продукты,
- •Экспериментальные методы определения скорости и порядка реакции
- •Лабораторная работа № 2.1 определение константы скорости инверсии сахарозы Теоретические основы работы
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 2.2 изучение кинетики окисления тиомочевины гексацианоферратом (III) в щелочном растворе Теоретические основы работы
- •Используемое оборудование
- •2. Технические данные
- •3. Узел светофильтров
- •1. Общие указания по эксплуатации
- •Измерение коэффициента пропускания или оптической плотности раствора
- •5. Выбор светофильтра
- •6. Выбор кюветы
- •7. Определение концентрации вещества в растворе
- •Последовательность выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 2.3 определение константы скорости иодирования ацетона Краткое теоретическое введение
- •Выполнение работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 2.4 определение константы скорости реакции омыления сложного эфира Теоретические основы работы
- •Выполнение работы
- •Задания
- •Вопросы для самопроверки
- •3.Электрохимия
- •Лабораторная работа № 3.1
- •Измерение электропроводности растворов электролитов
- •Теоретические основы метода
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •3.1.1. Определение константы ячейки
- •3.1.2. Определение предельной электропроводности сильных электролитов
- •3.1.3. Определение предельной электропроводности слабых электролитов
- •3.1.4. Измерение константы диссоциации слабого электролита
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 3.2 числа переноса ионов. Кулонометрия Теоретические основы метода
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 3.3 измерение электродвижущих сил и электродных потенциалов Теоретические основы метода
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •3.3.1. Приготовление медного и цинкового электродов и определение их электродных потенциалов
- •3.3.2. Определение стандартного окислительно-восстановительного потенциала
- •3.3.3. Определение стандартных окислительно-восстановительных потенциалов методом потенциометрического титрования
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 3.4 водородный показатель. Буферные растворы Теоретические основы метода
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •3.5.1. Калибровка стеклянного электрода и измерение рН раствора
- •3.5.2. Построение буферной диаграммы и определение буферной ёмкости
- •3.5.3. Потенциометрическое титрование слабого электролита
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 3.6 определение рН гидратообразования Теоретические основы метода
- •Используемое оборудование
- •Выполнение работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Литература
Литература
Основная
1. Киреев В.А. Курс физической химии. М.: Химия, 1975, 776 с.
2. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М.: Химия, 1975, 584 с.
3. Ерёмин Е.Н. Основы химической термодинамики. М.: Высшая школа, 1974, 343 с.
4.Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. М.: Химия, 1985. 592 с.
5. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. – М.: Высшая школа, 1984.
6. Ерёмин Е.Н. Основы химической кинетики. – М.: Высшая школа, 1976.
7. Пурмаль А.П. А, Б, В, … химической кинетики. М.: Академкнига, 2004, 277с.
8. Байрамов В.М. Основы химической кинетики и катализа – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 256с.
9. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Электрохимия. М.: Высшая школа, 1987. 295 с.
10. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Химия, 1984. 519 с.
11. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А.Равделя и А.М.Пономарёвой, СПб: Иван Федоров, 2002. 237 с.
12. Кудряшов И.В., Каретников Г.С. Сборник примеров и задач по физической химии. М.: Высшая школа, 1991. 527 с.
13. Задачи по физической химии / В.В.Еремин, С.И. Каргов, И.А.Успенская, Н.Е. Кузьменко, В.В.Лунин. – М.: Экзамен, 2003, 320 с.
14. Практикум по физической химии / Под ред. С.В. Горбачёва. – М.: Высшая школа, 1974. 496 с.
15. Практикум по физической химии / Под ред. Н.К.Воробьёва. – М.: Химия, 1975, 368 с.
16. Практические работы по физической химии / Под ред. К.П. Мищенко, А.А. Равделя, А.М.Пономаревой, СПб: Изд-во «Профессия», 2002. 384 с.
17. Шаталов А.Я., Маршаков И.К. Практикум по физической химии. М.: Высшая школа, 1975. 288 с.
18. Практикум по электрохимии / Под ред. Б.Б. Дамаскина, М: Высшая школа, 1991. 288 с.
Дополнительная
1. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.:Высшая школа, 1999.
2. Денисов Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций. – М.: Высшая школа, 1988
3. Киперман С.Л. Основы химической кинетики в гетерогенном катализе. – М.: Химия, 1979.
4. Денисов Е.Т., Саркисов О.М., Лихтенштейн Г.И. Химическая кинетика. – М.: Химия, 2000. – 566с.
5. Физическая химия/ Под ред. К.С.Краснова. – М.: Высшая школа, 1995.
6. Эткинс П. Физическая химия. – М.: Мир. 1980, т. 1 580 с., т.2 584 с.
7. Скорчеллетти В.В. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия, 1974.
8. Сборник задач по теоретической электрохимии. Под ред. Ф.И. Кукоза, М.: Высшая школа, 1982. 160 с.
9. Столяров А.А. Электрохимия: Конспект лекций. Тверь: ТГУ, 2004. 60 с.
СОДЕРЖАНИЕ
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ 1
1. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА 11
Лабораторная работа № 1.1 11
КАЛОРИМЕТРИЯ 11
Лабораторная работа № 1.2 20
КРИОМЕТРИЯ 20
Лабораторная работа № 1.3 24
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕАКЦИЙ МЕТОДОМ ЭДС 24
2. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА 31
ФОРМАЛЬНАЯ КИНЕТИКА 31
Лабораторная работа № 2.1 39
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ ИНВЕРСИИ САХАРОЗЫ 39
Лабораторная работа № 2.2 43
ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ ОКИСЛЕНИЯ ТИОМОЧЕВИНЫ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТОМ (III) В ЩЕЛОЧНОМ РАСТВОРЕ 43
Лабораторная работа № 2.3 51
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ ИОДИРОВАНИЯ АЦЕТОНА 51
Лабораторная работа № 2.4 53
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОМЫЛЕНИЯ СЛОЖНОГО ЭФИРА 53
3.ЭЛЕКТРОХИМИЯ 58
Лабораторная работа № 3.1 58
ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 58
Лабораторная работа № 3.2 64
ЧИСЛА ПЕРЕНОСА ИОНОВ. КУЛОНОМЕТРИЯ 64
Лабораторная работа № 3.3 70
ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИХ СИЛ И ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ 70
Лабораторная работа № 3.4 82
ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ. БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ 82
Лабораторная работа № 3.6 91
ОПРЕДЕЛЕНИЕ рН ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ 91
ЛИТЕРАТУРА 95
1 Если графики строятся и указанные параметры находятся с помощью компьютера (например, используя графический редактор Origin) то указанное требование излишне.
2 Не путать с числом цифр после запятой!
1 Поэтому погрешность логарифма и характеризуется абсолютной погрешностью.
1 При соблюдении правил взвешивания.
1 Следует иметь ввиду, что термины «тепловой эффект» и «теплота процесса» не являются синонимами. Если изобарный процесс сопровождается полезной работой, то она входит в состав теплового эффекта и последний равен сумме теплоты процесса и полезной работы.
1 Иногда говорят – замерзания
1 Если система совершает работу за счёт протекающей с ней химической реакции, то эта работа входит в величину теплового эффекта реакции и в таком случае он не равен теплоте процесса.
2 О методике измерения ЭДС см. работу № 3.3 «Измерение ЭДС и электродных потенциалов».
1 Если маленькими ручками это сделать не удаётся, произвести установку большими ручками “Грубо” этого же ряда.
2 Если график строится с помощью компьютера, следует зависимость аппроксимировать уравнением прямой E = a +bT, в котором константа b равна температурному коэффициенту ЭДС.
1 Не путать с термодинамической необратимостью!
1 Вращением втулки на окуляре можно настроить резкость изображения с учётом особенностей зрения экспериментатора.
1 Потеря нескольких десятков секунд в начале опыта не вносит существенной ошибки, так как вначале реакция идёт очень медленно.
1 При условии постоянства величины S по всей длине проводника.
2. В лабораторной практике величина удельной электропроводности часто выражается в Смсм-1 и относится к градиенту потенциала 1 В/см.
1 Концентрации, выраженной в моль/л, соответствует молярная электропроводность, обычно обозначаемой как .
1 На катодах из других металлов восстановление ионов щелочных металлов из водных растворов невозможно.
2 Участием ионов воды Н+ и ОН– в переносе электричества можно пренебречь вследствие незначительной концентрации этих ионов в растворе.
1 В качестве катода можно выбрать любой электрод ячейки.
1 При всех операциях с катодом действовать так, чтобы не повредить слой осаждённой меди.
1 Такой способ проведения реакции называется электрохимическим. Любую реакцию можно осуществить электрохимическим способом, комбинируя соответствующим образом электрохимические стадии окисления и восстановления
1 Точнее – термодинамику реакции восстановления окисленной формы полуреакции (3.А) за счёт окисления водорода в стандартных условиях.
1 Поэтому иногда катод называют правым электродом, а анод - левым.
1 Обычно шкала градуируется в единицах рН и для отсчёта величины ЭДС в милливольтах отсчитанную величину необходимо умножить на 100.
1 Кнопка может остаться зафиксированной в нижнем положении. В таком случае её необходимо повернуть и она освободится.
1 Иономеры позволяют измерять отрицательный десятичный логарифм активности (рХ) одно- и двухзарядных катионов и анионов. При этом необходимо использовать электроды с электродной функцией по отношению к соответствующим ионам, подобной уравнению (3.35).
1 В сильнокислых или сильнощелочных растворах при низких температурах, а также в растворах с очень малой буферной ёмкостью это время может достигать десяти минут.
2 При измерении ЭДС возможно зашкаливание стрелки влево, что указывает на неправильное подключение электродов цепи. в этом случае достаточно сменить знак переключателя «mV».
1 Иногда затруднено образование зародышей твёрдой фазы (осадка) и тогда для начала выпадения осадка необходимо некоторое пересыщение раствора, вследствие чего осадок начинает выпадать при рН>рН0, а не кривой титрования появляется максимум.
1 При потенциометрическом титровании строится зависимость ЭДС соответствующей электродной системы (или величины рН, измеряемой потенциометрическим методом) от объёма титранта.
1