Федеральное агентство по образованию
Волгоградский государственный архитектурно-строительный
университет
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Волгоград 2010
УДК 546. (075.5)
ББК
Х46
Рецензенты:
Кафедра.....
зав
доц
Составители: В. Т. Фомичев, О. А. Кузнечиков, В. А. Андронова, З. К. Иванова,Г. В. Чичерина, В. В. Садовникова, А. В. Савченко, А. Д. Шамаева, Г. П. Губаревич, С. А. Круглова
Х46 Химия: лабораторный практикум / сост. В. Т. Фомичев, О. А. Кузнечиков, В. А. Андронова и др. / Волгогр. гос.
архит.-строит. ун-т; Волгоград: ВолгГАСУ, 2009. - 93 с.
ISBN .........................
Приведены материалы для выполнения лабораторных работпо курсу общей химии. Изложен теоретический материал и дано описание экспериментального выполнения семи лабораторных работ по ряду разделов курса: «Комплексные соединения», «Скорость химических реакций», «Катализ», «Химическое равновесие», «Растворы» (ионообменные реакции, произведение растворимости, водородный показатель и гидролиз солей).
Для студентов по направлениям 280200 «Защитаокружающей среды», 280100 «Безопасность жизнедеятельности» и специальностей 280202 «Инженерная защита окружающей среды», 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», 280102 «Безопасность технологических процессов и производств», 280104 «Пожарная безопасность».
УДК 546. (075.5)
ББК
ISBN .........................
|…… |©Государственное образовательное учреждение высшего профессионального |
| |образования |
| |«Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет», 2010 |
ВВЕДЕНИЕ 4
ПРАВИЛАПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ 6
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ» 7
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ» 19
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «КАТАЛИЗ» 34
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ» 41
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ИОНООБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ» 56
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ» 64
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ» 77
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙЛИТЕРАТУРЫ 93
ВВЕДЕНИЕ
По классическому определению химии как науки, она изучает состав, свойства и превращения веществ, а также явления, сопровождающие эти превращения. Одно из первых определений химии дал М.В. Ломоносов: «Химическая наука рассматривает свойства и изменения тел... состав тел... объясняет причину того, что с веществами при химических превращенияхпроисходит».
Современный человек взаимодействует с множеством материалов и веществ, и изучение химии дает ему знания о том, из чего состоит тот или иной продукт, как его составляющие реагируют с окружающей средой, как его грамотно использовать. Однако для студентов, которые изучают химию не как специальную, а как общеобразовательную дисциплину, не менее важным, чем конкретные знания о свойствахвеществ и химических реакциях, является понимание универсальности общих законов и принципов химии. Они, с одной стороны, могут быть легко и четко описаны через математические формулы и зависимости, широко используют понятия физической науки. С другой стороны, закономерности, определяющие химические процессы, не только имеют аналогии в биологических, социальных и экономических процессах, но и представляютпроявление на практике важнейших положений философской науки. Поэтому химию следует рассматривать не только как систему знаний, но и как систему методов научного познания природы.
Химия относится к основополагающим областям естествознания. Она тесно связана с другими естественными науками: математикой, физикой, биологией, геологией. Молекулярная биология, генная...
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГБОУ ВПО МИНЗДРАВСОЦРАЗВИТИЯ РОССИИ
Кафедра медицинской химии
Потеряева О.Н., Гимаутдинова О.И., Сычева И.М., Тюрина Е.Э.,
Методическое пособие по курсу общей химии для студентов 1 курса всех факультетов
Новосибирск - 2012
Потеряева О.Н., Гимаутдинова О.И., Сычева И.М., Тюрина Е.Э. Учебно-методическое пособие по курсу общей химии для студентов 1 курса всех факультетов.
Новосибирск, 2012.- 87 с.
В настоящем учебно-методическом пособии рассмотрены основные разделы общей
и коллоидной химии. Весь представленный в пособии материал имеет выраженную профессиональную направленность. Рассматривается термодинамика обмена веществ в организме человека, использование осмотически активных веществ и их растворов в медицине, подробно изложена роль буферных систем в организме человека.
Материал изложен на высоком профессиональном уровне и в то же время доступно для студентов младших курсов. Пособие содержит все необходимые формулы, используемые при решении задач по общей химии, примеры задач и тестов по всем разделам. В пособии представлены тематические лабораторные работы, дающие элементарные навыки в химической лабораторной практике. Примерный вариант итоговой контрольной работы и приложение, содержащее необходимые химические данные в девяти таблицах, завершают учебно-методическое пособие.
Рецензент д.м.н., профессор, заведующий
кафедрой фармакологии Грек О.Р.
Утверждено на заседании кафедры медицинской химии протокол № от июня 2012 г.
@ Потеряева О.Н, Гимаутдинова О.И., Сычева И.М., Тюрина Е.Э.
@ Новосибирский Государственный медицинский университет
1. Введение в курс общей химии. Способы выражения концентрации растворов. Закон эквивалентов. Титриметричесий анализ, метод нейтрализации.………………………3
2. Термодинамика ………………………………………………………………………......11
3. Химическая кинетика……………………………………………………………………18
4. Строение и роль воды, шкала рН. Растворы неэлектролитов, диссоциация сильных и слабых электролитов. Гидролиз солей …...…………………………………………….30
5. Коллигативные свойства растворов. Осмос. Неорганические буферные системы….45
6. Буферные системы организма……………………………………………………….......57
7. Дисперсные системы. Строение мицелл. Дисперсные системы в тканях организма..67
8. Контрольная работа………………………………………………………………………80
9. Приложение………………………………………………………………………………82
Занятие № 1 Тема: Введение в курс общей химии. Способы выражения
концентрации растворов. Закон эквивалентов. Титриметрический анализ (метод нейтрализации).
Цель: 1) Ознакомиться с правилами работы в химической лаборатории. 2) Приобрести навыки проведения титриметрического анализа и научиться производить расчеты по результатам титрования.
По окончании изучения темы студенты должны Знать: правила техники безопасности, основные законы химии,
способы выражения концентраций растворов; закон эквивалентов, следствия из него; основные понятия титриметрического анализа.
Уметь: готовить растворы с заданной концентрацией, делать пересчет концентраций (См в С% , С% в Сэ ); определять концентрацию анализируемого раствора методом нейтрализации и вычислять массу анализируемого вещества.
План практического занятия:
1. Входной контроль
2. Правила техники безопасности
3. Растворы: определение, классификация, концентрация
4. Закон эквивалентов. Основные понятия титриметрического анализа
5. Лабораторная работа № 1
6. Решение задач
7. Домашнее задание: подготовиться к экспресс-контролю по концентрациям и закону эквивалентов, решить задачи. Подготовиться по теме «Термодинамика».
Обязательно каждый студент расписывается в журнале инструктажа по ТБ. За свои действия Вы отвечаете самостоятельно, поэтому
лабораторные работы выполняйте с соблюдением правил ТБ!
Теоретическая часть
Началом современной химии можно считать середину 18 века, когда Ломоносов М.В. сформулировал закон сохранения веса (массы): «вес всех веществ, вступающих в реакцию, равен весу всех продуктов реакции ». Далее Лавуазье А.Л. заложил основы современной химической систематики (понятие химического элемента и сложного соединения). На основании этих представлений был выведен второй основной закон химии – закон постоянства состава, утверждающий, что «каждое химическое соединение имеет определенный и постоянный состав» . Собрав обширный экспериментальный материал, Дальтон Дж. сделал вывод о прерывном строении вещества и ввел в химию представление об «атомах как мельчайших частицах, из которых образованы все вещества» . Благодаря закону Авогадро А.: «в равных объемах всех газов содержится равное число молекул », было принято представление о молекуле как мельчайшей электронейтральной частице вещества, участвующей в его химических реакциях.
Основные химические понятия
1. Количество вещества Моль - это количество вещества, которое содержит столько
определенных условных частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода 12 С (число Авогадро 6,02*1023 ). Обозначение: n или ν.
Молярная масса М(Х) - это масса одного моля вещества Х. Молярную массу находят как отношение массы m вещества к его количеству в молях:
М(X) = [г/моль]
Единица молярной массы - г/моль, например, М(Na) = 23 г/моль, М(Cl2 ) = 71 г/моль, M(H2 SO4 ) = 98 г/моль.
2. Растворы Растворы представляют ту среду, в которой протекают все жизненно
важные процессы. Плазма крови, лимфа, желудочный сок, слюна, внутриклеточная жидкость (цитоплазма) – это растворы с определенной концентрацией растворенных веществ. Компонент, присутствующий в растворе в большем количестве, называется растворителем, остальные компоненты – растворенные вещества. Растворы бывают твердыми (сплавы металлов), жидкими (кровь, слюна) и газообразными (воздух). Растворы бывают истинными (однофазные) и коллоидными, имеющими гетерогенные фазы: гель, золь, эмульсия, аэрозоль. В истинных растворах размер частиц в среднем 0,1 нм, т.е. порядка размера молекул, а в коллоидных 1-1000 нм.
Классификация растворов :
По концентрации: ненасыщенные, насыщенные, пересыщенные
По наличию диссоциации: электролиты, неэлектролиты
По размеру частиц: гомогенные (истинные), гетерогенные (коллоидные)
В зависимости от природы растворителя: водные, неводные
В зависимости от концентрации ионов Н+ и ОН- : кислые, нейтральные, основные.
Концентрацию растворенного вещества можно выразить несколькими способами.
Способы выражения концентрации растворов
Молярная концентрация раствора С М – величина, показывающая сколько молей вещества находится в 1 литре раствора. Единица измерения - моль/л См = = [моль/л]
n – количество вещества в молях
М – молярная масса растворенного вещества (г/моль) V – объем раствора (л)
Если объем раствора дан в миллилитрах (мл), то См = [моль/л]
Например, См = 0,5 моль/л означает, что в 1 литре раствора находится 0,5 моль растворенного вещества.
Молярная концентрация эквивалента Сэ - величина, показывающая, сколько молей эквивалента находится в 1 литре раствора. Единица измерения мольэкв/л
Сэ = = [моль-экв/л]
nэ - количество вещества эквивалента (моль-экв): nэ =
Эквивалент – некая реальная или условная частица, которая может присоединять или высвобождать один ион водорода в кислотно-основных реакциях или один электрон в окислительно-восстановительных реакциях.
m – масса растворенного вещества (г)
Мэ – молярная масса эквивалента (г/моль-экв). Мэ = М·fэ
Фактор эквивалентности f э - величина безразмерная, рассчитывается для разных классов соединений по следующим формулам.
Для кислот: |
(кислоты) = |
|||
Например: |
(H2 SO4 ) = ; |
fэ (НCl) = 1 |
||
Для оснований: |
(основания) = |
|||
Например: fэ (KOH) = 1; fэ = |
||||
Для солей: |
||||
Например, fэ (K2 SO4 ) = |
fэ }  
| |||