Гидролизом называется обменная реакция взаимодействия

ОГБОУ СПО «Агротехнологический техникум г.Кораблино»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ХИМИЯ»
Для специальностей СПО:
190631 – «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».
260807 – «Технология продукции общественного питания».
2014
1
Рассмотрено
на заседании МК
протокол № __ от ________
Председатель комиссии
__________Карпухина Л.Н.
Утверждаю
зам. директора поУПР
___________Темяшов П.И.
Заместитель директора
Учебной работе
__________ Г.А.
Составитель: Елманова О.Ю., преподаватель химии.
2
Содержание
Введение ……………..……………………………………………………. .5
Рекомендации по составлению письменного отчета………………….6
Раздел 1. Органическая химия
Лабораторная работа№ 1
Качественное обнаружение углерода, водорода и хлора в молекулах
органических соединений…………………………………………………...7
Лабораторная работа№ 2-3
Изготовление моделей органических веществ…………………………..…..10
Лабораторная работа№ 4
Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами изделий из резины….12
Лабораторная работа № 5
Ознакомление с коллекцией образцов угля, нефти и продуктов их
переработки. ………………………………………………………………………14
Лабораторная работа № 6
Растворение глицерина в воде и взаимодействие с гидроксидом меди
(II)……………………………………………………………………………………..16.
Лабораторная работа № 7
Свойства уксусной кислоты, общие со свойствами минеральных
кислот………………………………………………………………………………..18
Лабораторная работа № 8
Доказательство характера предельного жира…………………………….20
Лабораторная работа № 9
Взаимодействие глюкозы и сахарозы с гидроксидом меди(II)…………..22
Лабораторная работа № 10
Качественная реакция на крахмал и ее применение……………………….24
Лабораторная работа № 11
Растворение белков в воде. Обнаружение белков в молоке и в мясном
бульоне. Денатурация раствора белка куриного яйца спиртом,
растворами солей тяжелых металлов и при нагревании. ……………….25
Лабораторная работа № 12
Ознакомление с коллекцией пластмасс и волокон и изделий из них......26
Раздел 2. Общая и неорганическая химия
Лабораторная работа № 13
Моделирование построения Периодической таблицы химических
элементов.………………………. …………………………………………29
Лабораторная работа № 14
Приготовление суспензии карбоната кальция в воде. Получение эмульсии
моторного масла. Ознакомление со свойствами дисперсных
систем.……………………………………………………………………………….31
Лабораторная работа № 15
3
Гидролиз солей различного типа………………………………………………..33
Лабораторная работа № 16
Взаимодействие металлов с кислотами. Взаимодействие кислот с
оксидами металлов. Взаимодействие кислот с основаниями.
Взаимодействие кислот с солями. …………………………………………….41
Лабораторная работа № 17
Испытание растворов щелочей индикаторами. Взаимодействие щелочей
с солями. Разложение нерастворимых оснований. ………………………..43
Лабораторная работа № 18
Взаимодействие солей с металлами. Взаимодействие солей друг с
другом. ………………………………………………………………………….…...45
Лабораторная работа № 19
Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса.
Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды…………………..47
Лабораторная работа№ 20
Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами
от их природы. Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной
кислотой от ее концентрации. Зависимость скорости взаимодействия
оксида меди (II) с серной кислотой от
температуры………………………………………………………………………49
Правила техники безопасности ………………………………………...52
Оказание первой медицинской помощи ……………………………...53
Список литературы ………………………………………………………54
4
Введение
В данных методических указаниях описаны методики выполнения
лабораторных работ по общей и органической химии, дано краткое
теоретическое введение к каждой теме, которое при самостоятельной
подготовке поможет студентам выполнить эти работы. В приложении к
указаниям приведены справочные таблицы, правила техники безопасности и
мероприятия по оказанию первой помощи. Методические указания
выполнены в соответствии с рабочей программой составленной на основе
государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего
образования по химии (базовый уровень).
Пособие поможет студентам совершенствовать практические умения и
закрепить теоретические знания по дисциплине «Химия».
Пособие состоит из двух частей: первая посвящена лабораторным
работам по органической химии; вторая – общей и неорганической химии.
Описаны методики выполнения лабораторных работ, приведены
контрольные вопросы, фиксирующие внимание студентов на наиболее
важные этапы изучаемого материала. Контрольные вопросы составлены на
основе личностно-ориентированного подхода в обучении.
В процессе выполнения лабораторных работ студенты должны
наблюдать за ходом эксперимента, отмечать все его особенности (изменение
цвета, тепловые эффекты, выпадение осадка, образование газообразных
веществ). Результаты наблюдений записывают в тетради для лабораторных
работ, поддерживаясь определенной последовательности:
- дата выполнения, название лабораторной работы;
- цель работы;
- краткие теоретические сведения, касающиеся данной работы;
- зарисовка схемы установки (выполняется карандашом);
- результаты опытов должны быть внесены в таблицу;
- выводы.
В приложении к пособию приведены справочные таблицы, правила
техники безопасности и мероприятия по оказанию первой помощи.
5
Рекомендации по составлению письменного отчета о выполненной
лабораторной работе.
Для оформления отчета о работе удобно использовать табличную форму.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
«Ход опыта» записывается кратко, вместо словесного описания
последовательности действий используется рисунок. Обязательно
указываются условия осуществления химических реакций.
В графе «Наблюдения» рисунок или схема поясняются следующими
обозначениями:
- образование осадка: ↓
Указывается цвет осадка и его характер (мучнистый, творожистый,
студенистый);
- выделение газообразного вещества: ↑
Указывается цвет газа, запах, плотность.
В графе «Уравнения реакций» учащиеся могут выражать только сущность
реакций ионного обмена, т.е. записывать только сокращенные ионные
уравнения реакций. Для окислительно-восстановительных реакций
записываются молекулярное уравнение реакции, выражается ее сущность
методом электронного баланса или электронно-ионным методом.
Указываются названия процессов и функции веществ.
Особого внимания требует заполнение графы «Вывод». Вывод должен
соответствовать условию задачи, быть полным и обоснованным.
6
Лабораторная работа №1.
Качественное обнаружение углерода, водорода и хлора в молекулах
органических соединений.
Цель: научиться определять углерод, водород и хлор в органических
соединениях.
Оборудование и реактивы: лабораторный штатив, пробирки (2шт.),
шпатель, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка, спички; исследуемые
органические вещества (указаны в заданиях), оксид меди (II) (порошок),
известковая (баритовая) вода, свежепрокаленный (безводный) сульфат меди
(II), медная проволочка.
Теоретические основы
Присутствие углерода и водорода в органических соединениях можно
обнаружить по обугливанию вещества при осторожном его прокаливании.
Наиболее точным методом открытия углерода и одновременно с ним
водорода является сожжение органического вещества с мелким порошком
оксида меди. Углерод образует с кислородом оксида меди (II) углекислый
газ, а водород – воду. Оксид меди восстанавливается до металлической меди,
например:
C13H28+40CuO→13CO2+14H2O+40Cu
Галогены можно обнаружить при помощи реакции окрашивания
пламени, предложенную русским химиком Ф.Ф. Бейльштейна.
Выполнение работы
I. Обнаружение элементов
органическом веществе.
углерода
и
водорода
в
исследуемом
1. Подготовака прибора. В сухую пробирку с газоотводной трубкой
поместите до 0,3 г органического вещества и 1-2 г порошка оксида меди
(II). Содержимое пробирки тщательно перемешайте и засыпьте сверху
слоем (1г) оксида меди (II). В верхнюю часть пробирки поместите комочек
ваты, на которую насыпьте немного безводного сульфата меди (II).
Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой и закрепите ее в
штативе с небольшим наклонном в сторону выходного отверстия, как
показано на рисунке. Свободный конец газоотводной трубки опустите в
пробирку с известковой (баритовой) водой так, чтобы трубка почти
касалась поверхности жидкости (позднее можно опустить непосредственно
в жидкость).
7
2. Проведение опыта. Прогрейте сначала всю пробирку, затем сильно
нагревайте ту ее часть, где находиться реакционная смесь и постепенно
продвигайте спиртовку к отверстию для вытеснения газов. Наблюдайте за
изменением окраски реакционной смеси, сульфата меди (II) и
известковой (баритовой) воды. Обратите внимание на внутреннюю
поверхность стенок той части пробирки, которая более всего удалена от
реакционной смеси.
3. Прекращение опыта. Пробирку с известковой (баритовой) водой
опустите вниз или поднимите пробирку с газоотводной трубкой, чтобы
газоотводная трубка не касалась жидкости, и только после этого
прекратите нагревание.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Контрольные вопросы
1. Какая жидкость конденсируется на стенках пробирки?
2. Чем обусловлено изменение цвета сульфата меди (II)?
3. Что является причиной помутнения известковой или баритовой воды, а
со временем появления осадка?
II.
Обнаружение галогена в исследуемом веществе (проба Бейльштейна).
1. Внесите в пламя спиртовки медную проволочку с петлей на конце и
прогрейте ее до красного каления. Убедитесь в том, что при
прокаливании проволочки пламя не окрашивается.
8
2. После охлаждения почерневшей проволочки опустите ее петлю на
мгновение в исследуемую жидкость. Внесите смоченную в жидкости
проволочку сначала в нижнюю часть пламени спиртовки, а затем
перенесите ее в самую горячую верхнюю часть пламени спиртовки.
Наблюдайте за изменением окраски пламени.
Примечание. Если в качестве исследуемого вещества
выданы кусочки
полихлорвинила, прикоснитесь раскаленной частью проволочки к полимеру и внесите
его в пламя спиртовки.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Контрольные вопросы
1. Почему происходит почернение медной проволочки после ее
прокаливания в пламени спиртовки?
2. Как изменился цвет пламени спиртовки при внесении в нее медной
проволочки с исследуемым веществом?
3. Для чего используют пробу Бейльштейна?
4. Можно ли отличить с помощью пробы Бейльштейна хлорид натиря от
органического вещества, содержащего галоген?
9
Лабораторная работа №2-3.
Изготовление моделей молекул органических веществ.
Цель: развитие навыков пространственного изображения молекул метана,
этана, этена, этина, бензола.
Задача: закрепление знаний по теме «Основные понятия органической
химии и теория строения органических соединений».
Оборудование: пластилин, металлические стержни, бумага, клей, заготовки
бумажных моделей , транспортир, учебное пособие Габриелян О.С. «Химия»
Теоретические основы
В предельных углеводородах (алканы) все углеродные атомы находятся в
состоянии гибридизации sp3, и образуют одинарные σ – связи. Угол связи
составляет 109,28о. Форма молекул правильный тетраэдр.
В молекулах алкенов углеродные атомы находятся в состоянии гибридизации
sp2, и образуют двойные связи σ и π – связи. Угол связи σ составляет 120о, а π
– связь распологается перпендикулярно связи σ. Форма молекул правильный
треугольник.
В молекулах алкинов углеродные атомы находятся в состоянии гибридизации
sp , и образуют тройные связи одну σ и две π – связи. Угол связи σ составляет
180о, а две π – связи распологаются перпендикулярно друг друга. Форма
молекул линейная (плоская).
В молекуле бензола C6H6 шесть атомов углерода связаны σ – связью. Угол
связи составляет 120о. Состояние гибридизации sp2. В молекуле образуется
6 π – связь, которая принадлежит шести атомам углерода.
Для пространственного изображения молекул органических веществ важно
знать, к какому классу веществ относится соединение, угол связи, форму
молекул.
Например: Метан (СH4) относится к классу алканов. Атомы находятся в
состоянии гибридизации sp3, значит угол связи 109,28о, форма молекулы
тетраэдр, между атомами одинарная σ – связь. Для построения молекулы
шаростержневым способом нужно заготовить 4 шара из пластилина. Один
шар (атом углерода) большего размера и черного цвета, а три атома
(водорода) одинакового размера красного цвета. Соединить шары
металическими стержнями под углом 109,28о.
Полусферическая модель атома изготавливается также только шары
соединяются методом вдавливания в друг друга.
10
Выполнение работы
1. Изготовление моделей молекул органических веществ СH4, C2H6, C2H4,
C2H2, C6H6.
1.1.Изготовление шаростержневых моделей молекул.
Шаростержневые модели изготавливаются из пластилина и металлических
стержней. При изготовлении молекул необходимо знать угол связи и ее
кратность.
Атом химического элемента представляется в виде шара. Атом углерода в
виде шара изготавливается большего размера, чем атомы водорода и из
другого цвета пластилина. Химическая связь изображается металлическими
стержнями. Угол химической связи измеряется транспортиром.
1.2.Изготовление полусферических моделей.
Полусферические модели изготавливаются из пластилина. Сначала
заготавливаются шары для атомов углерода и водорода, затем под
определенным углом атомы в виде шаров соединяются друг с другом
методом вдавливания. Получаются полусферы атомов.
1.3. Заполните таблицу. Зарисуйте молекулы органических веществ.
Название молекулы,
структурная формула,
тип связи, угол связи,
тип гибридизации,
пространственная
форма молекулы.
1.
Шаростержневая модель
молекулы
Полусферическая
модель молекулы
Контрольные вопросы
1. Какие бывают органические соединения по строению углеводородного
скелета?
2. Какие бывают органические соединения по наличию функциональных
групп?
3. Какие вещества называются гомологами?
4. Какие бывают пространственные формы молекул органических веществ?
5. Какой процесс называется гибридизацией?
7. Дайте понятие σ и π связи?
Сформулируйте вывод по работе.
11
Лабораторная работа№ 4.
Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами изделий из резины.
Цель: ознакомиться с образцами каучуков и резин, изделиями из них;
изучить свойства каучуков и резин
Задача: Закрепить знания по теме «Углеводороды и их природные
источники».
Оборудование: коллекция: «Каучуки и образцы изделий из резины, водяная
баня, тигельные щипцы, полоски каучука и резины одинакового размера.
Учебное пособие Габриелян О.С. «Химия»
Теоретические основы
Каучуки – эластичные материалы, из которых путем специальной обработки
получают резину. Сырой каучук липок, непрочен, а при небольшом
понижении температуры становится хрупким. Чтобы придать изготовленным
из каучука изделиям необходимую прочность и эластичность, каучук
подвергают вулканизации – вводят в него серу и нагревают.
Вулканизированный каучук называется резиной.
Натуральный каучук (НК) представляет высокомолекулярное соединение полимер формула которого ( - СН2 – С = СН – СН2 -)n
/
CH3
Синтетические каучуки (СК) производят разного вида.
СКБ – продукт совместной полимеризации бутадиена с другими
непредельными углеводородами.
Формула СК ( - СН2 – СН = СН – СН2 - )n
Выполнение работы
Ознакомление с коллекцией «Каучуки и образцы изделий из резины».
Сравните эластичность каучука и резины. Поочередно растяните полоски
каучука и резины одинакового размера и измерьте их длину. Какой образец
полностью возвращается в исходное состояние? У какого материала
эластичность выше? В кипящую воду поместите на 5 мин полоски каучука и
резины. Возьмите тигельными щипцами полоски и быстро их растяните.
Какой из образцов является термопластичным? Рассмотрите коллекцию.
Запишите образцы каучуков и их отличие по составу. Запишите образцы
изделий из резины и их применение.
Данные наблюдений занесите в таблицу.
12
Образцы
1. Каучук
1.1.
2. Резина
2.1.
Физические свойства
Применение
Контрольные вопросы
1. К каким органическим соединениям относятся каучуки?
2. Какие бывают синтетические каучуки?
3. На какие группы делятся каучуки по их назначению?
Сформулируйте вывод по работе.
13
Лабораторная работа №5.
Ознакомление с коллекциями образцов нефти, угля и продуктов их
переработки.
Цель: на основе коллекционного материала ознакомиться c образцами
нефти, угля и продуктами их переработки.
Задача: закрепить знания по теме «Углеводороды и их природные
источники».
Оборудование: коллекции: «Нефть и продукты ее переработки», «Уголь и
продукты его переработки». Учебное пособие Габриелян О.С. «Химия»
Теоретические основы
Природными источниками различных углеводородов являются нефть, уголь,
природный газ. Все перечисленное является источником получения энергии,
а так же важнейшим химическим сырьем.
Нефть – это жидкий, горючий маслообразный минерал, имеющий окраску от
светло-желтой до темно-коричневой, легче воды и практически в ней
нерастворима. Нефть состоит из алканов, циклоалканов и ароматических
углеводородов.
Уголь содержит 65 – 90% углерода. Уголь черного цвета твердое вещество
отличается большой плотностью и блеском.
Выполнение работы
1. Ознакомление с коллекцией «Нефть и продукты ее переработки».
Рассмотрите коллекцию. Запишите образцы нефти и их отличие по составу.
Запишите продукты переработки нефти и их применение.
2. Ознакомление с коллекцией «Уголь и продукты его переработки».
Рассмотрите коллекцию. Запишите образцы угля и их отличие по составу.
Запишите продукты переработки угля и их применение.
Данные наблюдений занесите в таблицу.
Образцы
1.Нефть
1.1.
2. Уголь
2.1.
Физические свойства
Применение
14
Контрольные вопросы
1. Какие углеводороды входят в состав нефти?
2. Какие существуют методы переработки нефти?
3. Перечислите фракции перегонки нефти?
Сформулируйте вывод по работе.
15
Лабораторная работа №6.
Растворение глицерина в воде и взаимодействие с гидроксидом меди (II).
Цель: исследовать растворимость глицерина в воде, сравнить отношение
одно- и многоатомных спиртов к гидроксиду меди (II) на примере этилового
спирта и глицерина; овладение навыками проведения химических опытов, с
соблюдением правил техники безопасности, подтверждающих свойства
глицерина.
Задача: закрепление знаний по теме «Кислородсодержащие органические
соединения».
Реактивы и оборудование: штатив с пробирками, пипетки, держатель,
горелка, стеклянная палочка. Растворы веществ: глицерина, гидроксида
натрия, сульфата меди (II), дистиллированная вода, этиловый спирт.
Теоретические основы
Спирты.
Химические свойства спиртов обусловлены в основном разрывом связи
кислород – водород, а связь углерод – кислород остается незатронутой.
Спирты амфотерны и обычно не являются ни сильными кислотами, ни
сильными основаниями.
1. Спирты легко взаимодействуют с металлическим натрием:
C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
2. Многоатомные спирты
основаниями:
СН2ОН
│
СНОН
+ Cu(OH)2 →
│
СН2ОН
взаимодействуют с нерастворимыми
Н
H2C ─ O
О
СН2
│
Cu
HC ─ O
О СН + 2H2O
│
Н
H2C ─ OH НО СН2
синий раствор – глицерат меди (II)
3. При окислении этилового спирта в кислой среде образуется вещество –
альдегид, содержащий альдегидную группу.
С2Н5ОН + [О]
СН3 ─ CОН
уксусный альдегид
16
Выполнение работы
Растворение глицерина в воде и взаимодействие с гидроксидом меди (II).
1. В пробирку с 0,5 мл глицерина пипеткой добавьте воду (1-2 мл) небольшими
порциями и палочкой перемешайте содержимое. Убедитесь в растворимости
глицерина в воде. Исследуйте растворимость в воде этилового спирта.
Сравните процесс растворения глицерина и этилового спирта.
Полученные растворы используйте для проведения качественной реакции с
гидроксидом меди (II).
Получите гидроксид меди (II), добавляя к 2 мл раствора сульфата меди (II) по
каплям раствор гидроксида натрия до образования голубого осадка. К
полученному осадку добавьте 2-3 капли раствора глицерина, встряхните
пробирку и наблюдайте изменение окраски. Как можно объяснить
наблюдения?
2. Проделайте аналогичный опыт с этиловым спиртом. Происходит ли
изменение окраски при добавлении спирта к гидроксиду меди (II)? Объясните
наблюдения и сделайте выводы.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Контрольные вопросы
1. Почему глицерин в отличие от одноатомных спиртов взаимодействует с
основанием?
2. Какова растворимость глицерина в воде?
3. Какая реакция характерна для глицерина и других многоатомных спиртов?
Напишите уравнения соответствующих реакций.
4. Почему глицерин имеет высокую вязкость?
Сформулируйте вывод по работе.
17
Лабораторная работа №7.
Свойства уксусной кислоты, общие со свойствами минеральных кислот.
Цель: овладение навыками проведения химических опытов, с соблюдением
правил техники безопасности, подтверждающих свойства глицерина,
глюкозы, сахарозы, крахмала.
Задача: закрепление знаний по теме «Кислородсодержащие органические
соединения».
Реактивы и оборудование: штатив с пробирками, держатель, горелка,
уксусная кислота, гидроксид натрия, этиловый спирт, концентрированная
серная кислота, металлический магний, цинк, синий лакмус, хлорид натрия,
нитрат серебра (I), муравьиная кислота, разбавленный раствор аммиака.
Теоретические основы
Карбоновые кислоты.
Карбоновыми кислотами
называются органические
содержащие одну или несколько карбоксильных групп – СООН.
Химические свойства
1. При диссоциации образуют ионы водорода:
R ─COOH → R─COO- + H+
вещества,
2. Реагируют с активными металлами и их оксидами, со щелочами:
2СН3СООН + К = 2СН3СООК + Н2
ацетат калия
СН3СООН + КОН = СН3СООК + Н2О
3. Взаимодействуют со спиртами с образованием сложных эфиров:
СН3 ─ C ═ O + Н ─ O ─ С2Н5 → СН3 ─ C ═ O + Н2О
│
│
ОН
О ─ С2Н5
этиловый эфир уксусной кислоты
18
Выполнение работы
1. Диссоциация уксусной кислоты. В пробирку прилейте 2мл раствора CH3COOH
и добавьте 1 каплю синего лакмуса. Запишите наблюдения и химическую
реакцию.
2. Взаимодействие уксусной кислоты с активным металлом. В две пробирки
налейте по 1 мл раствора уксусной кислоты. В одну пробирку всыпьте
немного стружек магния, а в другую – несколько гранул цинка. Запишите
наблюдения и химическую реакцию.
3. Взаимодействие уксусной кислоты со спиртом. В пробирку прилейте 2 мл
уксусной кислоты, 2 мл этилового спирта и 2 мл конц. серной кислоты.
Смесь перемешайте и медленно нагрейте, но не кипятите. Обратите
внимание на появившийся запах. Запишите наблюдения. Полученную
горячую смесь перелейте в пробирку с насыщенным раствором хлорида
натрия. Запишите наблюдения и химическую реакцию получения эфира.
4. Окисление муравьиной кислоты оксидом серебра (I). В чистую пробирку
налейте 2 мл свежеприготовленного раствора с массовой долей нитрата
серебра (I) 0,02. Добавьте немного разбавленного раствора аммиака до
растворения появившегося осадка. Затем добавьте несколько капель
муравьиной кислоты и пробирку со смесью нагрейте в колбе с горячей водой.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Опыт 3.
Опыт 4.
Контрольные вопросы
1. Как уксусная кислота реагирует с магнием и цинком?
2. Какие свойства уксусной кислоты сходны со свойствами минеральных
кислот?
3. Какие вещества образуются при взаимодействии уксусной кислоты со
спиртами?
4. Почему из всех карбоновых кислот только для муравьиной кислоты
характерна реакция «серебряного зеркала»?
Сформулируйте вывод по работе.
19
Лабораторная работа №8.
Доказательство характера предельного жира.
Цель: показать отличие жиров по степени ненасыщенности на примере
реакции с бромной водой (качественная реакция на двойную связь); сравнить
растворимость жиров в различных растворителях.
Задача: закрепление знаний по теме «Жиры. Сложные эфиры».
Оборудование и реактивы: бензин, этанол, вода, бензол, жир, подсолнечное
масло, льняное масло, бромная вода, штатив с пробирками, спиртовка.
Теоретические основы
Жиры – это сложные эфиры глицерина и карбоновых кислот (триглицериды).
Жиры – важная составная часть пищи человека и животных. При окислении
жиров в организме выделяется значительно больше энергии, чем при
окислении углеводов и белков. Когда в органы пищеварения поступают
жиры, то под влиянием ферментов они гидролизуются на глицерин и
соответствующие кислоты.
Химические свойства.
1. Гидролиз, или омыление жиров:
Мыла – это калиевые и натриевые соли высших карбоновых кислот.
2. Гидрирование жиров:
20
Выполнение работы
1. Растворимость жиров. В первую пробирку налейте 2 мл бензина, во вторую
– воды, в третью – этанола, в четвертую – бензола. Во все пробирки с
веществами поместите по кусочку жира и встряхните.
2. Доказательство непредельного характера жиров. В одну пробирку налейте
2 мл подсолнечного масла, в другую – льняного масла, а в третью поместите
кусочек твердого животного жира. К содержимому всех пробирок добавьте
немного бромной воды. (Третью пробирку предварительно нагрейте до
расплавления жира.)
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Контрольные вопросы
1. Каково отношение жиров к воде?
2. В какой из выданных вам жидкостей жиры растворяются лучше всего?
3. Каким растворителем вы будете пользоваться для выведения жировых
пятен на ткани?
4. В какой из пробирок бромная вода обесцветилась лучше всего? О чем
это свидетельствует?
Сформулируйте вывод по работе.
21
Лабораторная работа №9.
Взаимодействие глюкозы и сахарозы с гидроксидом меди(II).
Цель: изучить качественную реакцию на глюкозу, проявляющую свойства
как многоатомного спирта, так и альдегида, используемую для обнаружения
глюкозы в различных объектах.
Задача: закрепление знаний по теме «Углеводы».
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, пробиркодержатель,
пипетки, спиртовка, спички; глюкоза (крист.), растворы сульфата меди (II)
(5%) и гидроксида натрия (10%), дистиллированная вода.
Теоретические основы
Углеводы.
Одним из наиболее распространенных моносахаридов является глюкоза,
которая имеет молекулярную формулу С6Н12О6. В молекуле глюкозы
объединяются свойства альдегида и многоатомного спирта, поэтому глюкозу
называют альдегидоспиртом. Подобно многоатомным спиртам глюкоза с
гидроксидом меди (II) образуется ярко-синий раствор
СН2ОН ─ (СНОН)4 ─ C ═ O + 2Cu(OH)2 = CH2OH ─ (CHOH)4 ─ C ═ O +
Cu2O + 2H2O
│
│
H
OH
При нагревании глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра
получается характерная реакция на альдегиды – «серебряное зеркало».
СН2ОН ─(СНОН)4 ─C ═ O + Ag2O → CH2OH ─(CHOH)4 ─ C ═ O + 2Ag
│
│
H
OH
Под действием биологических катализаторов – ферментов – глюкоза
способна превращаться в спирт – это так называемое спиртовое брожение.
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2
Выполнение работы
Растворите небольшое количество (на кончике шпателя) глюкозы в 2-3 мл
воды, добавьте 1 мл раствора щелочи и 2-3 капли раствора сульфата меди
(II). Встряхните содержимое пробирки. Наблюдайте изменение цвета
раствора. Почему оно происходит?
22
Осторожно нагревайте в пламени спиртовки верхнюю часть полученной
жидкости до начала кипения. Наблюдайте изменение окраски, переходящей
через зеленую в желтую, а затем в красно-кирпичную.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Контрольные вопросы
1. К какому типу реакций относится взаимодействие глюкозы с
гидроксидом меди (II) при нагревании?
2. Какую функциональную группу обнаруживают таким образом?
Сформулируйте вывод по работе.
23
Лабораторная работа № 10.
Качественная реакция на крахмал и ее применение.
Цель: экспериментально доказать присутствие крахмала в различных
продуктах питания.
Задача: закрепление знаний по теме «Углеводы».
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, пипетки,
спиртовка, спички, пробиркодержатель; разбавленный крахмальный
клейстер, раствор йода в йодиде калия; картофель, белый хлеб, зеленое
яблоко.
Теоретические основы
Крахмал представляет собой белый амфотерный порошок, нерастворимый в
холодной воде. В горячей воде крахмал сначала набухает, а затем дает вязкий
раствор, который называется клейстером.
Крахмал является смесью полисахаридов, поэтому не дает реакций,
свойственных моносахаридам. Он не обладает восстановительными
свойствами – не образует красного осадка оксида меди (I).
При действии минеральных кислот крахмал гидролизуется до глюкозы.
(С6Н10О5)n + n H2O → nC6H12O6
Характерной реакцией на крахмал является реакция его с раствором
йода - раствор окрашивается в интенсивный синий цвет.
Выполнение работы
В пробирку с 2-3 мл крахмального клейстера добавьте 2-3 капли
раствора йода в йодистом калии. Что наблюдаете? Нагревайте содержимое
пробирки. При нагревании синяя окраска исчезает, но при охлаждении
появляется вновь. Как вы думаете, почему?
Картофель, зеленое яблоко и хлеб разрежьте и нанесите каплю
раствора йода в йодиде калия на поверхность среза. Что наблюдаете?
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Контрольные вопросы
1. Как можно обнаружить крахмал в продуктах питания?
Сформулируйте вывод по работе.
24
Лабораторная работа № 11.
Растворение белков в воде. Обнаружение белков в молоке и в мясном
бульоне. Денатурация раствора белка куриного яйца спиртом,
растворами солей тяжелых металлов и при нагревании.
Цель:
овладение
навыками
проведения
химических
опытов,
подтверждающих свойства белков и их нахождение в продуктах питания;
познакомиться с реакциями, доказывающими наличие в белках
ароматического кольца и пептидных связей.
Задача: закрепление знаний по теме «Азотсодержащие органические
соединения. Полимеры».
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, держатель, горелка,
спички. Раствор нитрата свинца, молоко, мясной бульон, этиловый спирт,
раствор сульфата меди (II), раствор щелочи NaOH или КОН, раствор яичного
белка, азотная кислота (1:3).
Теоретические основы
Белками или белковыми веществами, называют высокомолекулярные
природные полимеры, молекулы которых построены из остатков
аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью.
Белки - амфотерные электролиты. При определенном значении рН
среды число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка
одинаково. Это одно из основных свойств белка.
Под действием внешних факторов (температуры, механического
воздействия, действия химических агентов) происходит изменение
вторичной, третичной и четвертичной структур белковой макромолекулы.
Первичная структура, а следовательно, и химический состав белка не
меняется.
Выполнение работы
1. Растворение белков в воде. В пробирку с водой поместите немного
куриного бека и перемешайте стеклянной палочкой. Запишите наблюдения.
2. Обнаружение белков в молоке и мясном бульоне. В одну пробирку
прилейте 4мл молока а, в другую пробирку 4мл мясного бульона и в каждую
пробирку добавьте 4мл щелочи NaOH и 2мл раствора соли CuSO4. Появление
характерного фиолетового окрашивания указывает на наличие белка.
Запишите наблюдения.
3. Денатурация белка спиртом, растворами солей тяжелых металлов и при
нагревании. Полученный в первом опыте раствор куриного белка разлейте в
три пробирки. В одну пробирку прилейте этиловый спирт, во вторую
25
раствор нитрата свинца Pb(NO3)2 , а третью пробирку нагрейте. Запишите
наблюдения.
4. Взаимодействие раствора белка с азотной кислотой. В пробирку внесите
5 капель водного раствора белка и 5 капель раствора азотной кислоты.
Получившийся белый осадок нагрейте. Как изменилась окраска?
5. Взаимодействие белка с гидроксидом меди (II). В пробирку внесите 5
капель водного раствора белка и добавьте свежеприготовленный гидроксид
меди (II). Добавляйте по каплям раствор щелочи до появления фиолетового
окрашивания.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Опыт 3.
Опыт 4.
Опыт 5.
Контрольные вопросы
1. Какие аминокислоты, входящие в состав белков, взаимодействуют с
азотной кислотой?
2. Как доказывается наличие пептидных связей в белках?
3. Какие химические соединения в организме используются для синтеза
белков?
4. Какие цветные реакции доказывают наличие белка?
Сформулируйте вывод по работе.
26
Лабораторная работа № 12.
Ознакомление с коллекцией пластмасс и волокон и изделий из них.
Цель: обобщить знания о классификации пластмасс и волокнах; о способах
получениях и областях применения пластмасс.
Задача: закрепить знания по теме «Полимеры. Волокна».
Оборудование и реактивы: натуральный шелк, вискоза, пластикат, полиэтилен,
поливинилхлорид, пенополистирол, хлопок, ацетатное волокно, полистирол,
натуральная шерсть, лавсан, изделия из фенолформальдегидной смолы.
Теоретические основы
Особую, очень важную, группу органических веществ составляют
высокомолекулярные соединения (полимеры). Масса их молекул достигает
нескольких десятков тысяч и даже миллионов.
Полимеры - это высокомолекулярные соединения, молекулы которых
состоят из множества повторяющихся одинаковых структурных звеньев.
Молекула полимера называется макромолекулой.
СПОСОБЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ.
Синтез полимеров из низкомолекулярных соединений (мономеров) основан
на реакциях двух типов: полимеризации и поликонденсации.
Реакция полимеризации - это химический процесс соединения множества
молекул мономеров в крупные молекулы полимеров.
Например, полипропилен получают из пропилен СН2=СH–CH3, который является
мономером:
n СН2 = СH  (СН2  СH)n


CH3
CH3
пропилен
полипропилен
(пропен)
Реакция поликонденсации - это процесс образования полимеров из
множества молекул мономеров, которые сопровождаются выделением
побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).
nC6H12O6 → (C6H10O5)n + H2O
глюкоза
крахмал
Кроме того, следует отметить, что некоторые полимеры получают не из
мономеров, а из других полимеров, используя химические превращения
макромолекул. (Например, при действии азотной кислоты на природный полимер
целлюлозу получают новый полимер - тринитратцеллюлозы).
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3  [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
целлюлоза
тринитратцеллюлоза
Полимеры используют для изготовления на их основе пластмасс, волокон и
других материалов.
27
Пластмассы - это материалы, полученные на основе полимеров, способные
приобретать заданную форму при изготовлении изделия и сохранять ее в
процессе эксплуатации.
Полимер и пластмасса - это не одно и тоже. Любая пластмасса содержит
полимер, но кроме него в состав могут входить и другие компоненты: красители
(придают материалу цвет), наполнители (обеспечивают жесткость пластмассы),
пластификаторы (делают материал более эластичным, гибким) и др. Именно
полимер связывает все компоненты пластмассы в единое целое, поэтому это
самый важный компонент. (Первые пластмассы получали на основе природных
полимеров - производных целлюлозы, каучука и т.д.)
Волокна - это полимеры линейного строения, которые пригодны для
изготовления нитей, жгутов, пряжи и текстильных материалов.
Выполнение работы
Ознакомление с коллекцией «Пластмассы», «Волокна».
Рассмотри предложенные образцы пластмасс, волокон. Распредели их на группы.
Природные ____________________________________________________________
Искусственные_________________________________________________________
Синтетические_________________________________________________________
Полученные
Полимеризацией_______________________________________________________
Поликонденсацией______________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Какими свойствами обладают пластмассы.
2. Напишите реакции полимеризации и поликонденсации.
Сформулируйте вывод по работе.
28
Лабораторная работа №13.
Моделирование построения Периодической таблицы химических
элементов.
Цель: овладение умением по моделированию периодической таблицы
химических элементов.
Задача: закрепить знания по теме «Периодический закон Д.И. Менделеева и
периодическая система химических элементов».
Обеспечивающие средства: периодическая система элементов.
Теоретические основы
Д.И. Менделеев определил, что общее у всех элементов – атомная
масса. Свойства элементов зависят периодически от атомных масс. Учение о
строении атомов вскрыло глубокий физический смысл периодического
закона. Главной характеристикой атома является не атомная масса, а
положительный заряд ядра атома. Теория строения атомов объясняет
периодическое изменение свойств элементов. Свойства химических
элементов и свойства их соединений находятся в периодической
зависимости от заряда ядра атома. Периодический закон записан
графически в виде таблицы. Периодическая таблица химических элементов
имеет горизонтальные ряды – периоды, в которых прослеживается
периодичность изменения свойств элементов от металлических свойств к
неметаллическим свойствам. А также вертикальные ряды – группы, в
которых объеденены химические элементы, соединения которых имеют
сходные свойства.
При моделировании построения периодической таблицы необходимо
рассмотрите периодичность изменения свойств химических элементов в
ряду: H, He, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar. Затем
разбейте этот ряд на горизонтальные и вертикальные ряды согласно
вопросам задания. В итоге объедините эти ряды в прямоугольную таблицу,
укажите номер периода, группы, порядковый номер химического элемента.
Задание:
1. Расположите в порядке возрастания заряда ядра атома химические
элементы 1,2,3 периодов.
2. Установите зависимость изменения химических свойств элементов от
увеличения заряда ядра атома.
3. Расположите химические элементы в горизонтальные ряды в зависимости
от увеличения заряда ядра атома и периодичности изменения свойств
химических элементов.
1ряд ………..
29
2 ряд……….
3 ряд……….
4. Расположите химические элементы в вертикальные ряды в зависимости от
числа электронов на последнем энергетическом уровне.
1 ряд
2 ряд
3 ряд
:
:
:
5. Постройте модель периодической таблицы для данных химических
элементов. Укажите номер периода, группы и порядковый номер
химического элемента.
6. Установите зависимость изменения химических свойств элементов и их
соединений от заряда ядра атома в периодах и группах.
Контрольные вопросы
1 уровень
1. Какой ряд называется периодом? Какое число периодов имеет
периодическая таблица?
2. Какой физический смысл имеет порядковый номер химического элемента
и номер периода с точки зрения строения атома?
3. Как изменяются свойства химических элементов в группах главных
подгруппахи в периодах?
4. Что объединяет химические элементы, входящие в одну группу? Какое
число групп имеет периодическая таблица?
2 уровень
1. Запишите современную формулировку периодического закона.
2. Какое строение атома имеют химические элементы неметаллы и металлы?
3. Объясните, почему с ростом заряда ядра атома в периодах растут
неметалические свойства элементов, а металлические уменьшаются?
4. Объясните, какой элемент Na или K обладает большими металлическими
свойствами?
3 уровень
1. Какой химический элемент обладает большими неметаллическими
свойствами сера или хлор, сера или кислород? Ответ сформулируйте с точки
зрения строения атома и периодического закона.
2. Запишите электронные формулы строения атомов с порядковым номером
17 и 20. Какие свойства проявляют эти элементы? Какова их валентность?
Сформулируйте вывод по работе.
30
Лабораторная работа №14.
Приготовление суспензии карбоната кальция. Получение эмульсии
моторного масла. Ознакомление со свойствами дисперсных систем.
Цель: овладение умениями приготовления дисперсионных систем,
навыками определения их свойств и работы с микроскопом.
Задача: закрепить знания по теме « Строение вещества».
Реактивы и оборудование: карбонат кальция (мел), моторное масло, вода.
Химические стаканы, стеклянные палочки, микроскопы.
Теоретические основы
Дисперсные (раздробленные) системы являются гетерогенными, в
отличие от истинных растворов (гомогенных). Они состоят из сплошной
непрерывной фазы – дисперсионной среды и находящихся в этой среде
раздробленных частиц того или иного размера и формы – дисперсной фазы.
Обязательным условием существования дисперсных систем является
взаимная нерастворимость диспергированного вещества и дисперсионной
среды.
Дисперсные системы классифицируют:
1. по степени дисперсности;
2. по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды;
3. по интенсивности взаимодействия между ними;
4. по отсутствию или образованию структур в дисперсных системах.
В зависимости от рамеров частиц дисперсной фазы дисперсные системы
бывают в виде взвесей и коллоидов.
Взвеси (размер дисперсной фазы более 100нм) ─ эмульсии, суспензии,
аэрозоли.
Коллоидные растворы (размер дисперсной фазы от 1 до 100нм) – гели,
золи.
Агрегатное состояние дисперсных систем бывает разным и обозначается
двумя буквами.
Например: аэрозоль обозначается Г-Ж.
Г – газообразная дисперсионная среда, Ж – жидкая дисперсная фаза.
Выполнение работы
1. Приготовление суспензии мела. В химический стакан поместите
небольшое количество порошка мела и прилейте немного воды. Все
тщательно перемешайте. Запишите наблюдения.
31
Поместите каплю, суспензии на стеклянную пластину и рассмотрите под
микроскопом. Запишите наблюдения.
Сформулируйте вывод о свойствах суспензии и схематически запишите
агрегатное состояние дисперсной системы.
2. Приготовление эмульсии моторного масла. В химический стакан
поместите небольшое количество моторного масла и прилейте немного воды.
Все тщательно перемешайте. Запишите наблюдения.
Поместите каплю, эмульсии на стеклянную пластину и рассмотрите под
микроскопом. Запишите наблюдения.
Сформулируйте вывод о свойствах суспензии и схематически запишите
агрегатное состояние дисперсной системы.
Контрольные вопросы
1. Что такое смеси? Какими бывают смеси?
2. Выпишите в один ряд природные смеси, а в другой чистые вещества:
мел, карбонат натрия, песок, известь, оксид кремния, гидроксид натрия,
мрамор, гипс, железная руда.
3. Какие смеси называются дисперсными?
4.Что показывает степень дисперсности?
5. Что такое монодисперсная и полидисперсная система?
6. Какие дисперсные системы называются свободнодисперсными и
связнодисперсными?
7. Какие агрегатные состояния бывают у дисперсных систем, как называют и
схематически записывают такие дисперсные системы?
Ответ на 7 вопрос оформите в виде таблицы:
Название
дисперсной
системы
Дисперсионная
среда
Дисперсная
фаза
Обозначение
агрегатного
состояния
Примеры
дисперсных
систем
Сформулируйте вывод по работе.
32
Лабораторная работа № 15.
Гидролиз солей различного типа.
Цель: исследование процесса гидролиза солей и установление факторов,
влияющих на гидролиз.
Задача: закрепить знания по теме «Гидролиз солей».
Реактивы и оборудование: FeCl3, фенолфталеин, КОН, ZnSO4, раствор
универсального индикатора, вода, Na2CO3, NaCl, CH3COONa, NH4Cl,
спиртовка, спички, штатив с пробирками.
Теоретические основы
Гидролизом называется обменная реакция взаимодействия соли с водой,
приводящая к смещению равновесия диссоциации воды и, как правило, к
изменению кислотности среды.
Гидролизу могут подвергаться только те соли, ионы которых способны
связывать Н+ или ОН– – ионы воды в малодиссоциированные соединения, т.е.
соли, образованные слабыми кислотами и (или) слабыми основаниями. Соли,
образованные сильными кислотами и сильными основаниями, гидролизу не
подвергаются.
В результате гидролиза солей образуется либо кислота (кислая соль) и
основание, либо основание (основная соль) и кислота. Следовательно,
процесс гидролиза соли можно рассматривать как процесс, обратный
реакции нейтрализации. Так как реакции нейтрализации обычно идут
практически до конца (практически необратимо), то равновесие реакции
гидролиза смещено в сторону реагирующих веществ. Концентрация
продуктов гидролиза соли, как правило, мала.
1.1
Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой
кислотой.
Гидролиз ацетата натрия CH3COONa.
В водном растворе:
CH3COONa
H2O
CH3COO– + Na+
H+
+ OH–
Ионы
CH3COO–
и
H+
связываются,
образуя
слабую
малодиссоциированную уксусную кислоту и вызывая смещение равновесия
диссоциации воды вправо, в сторону увеличения концентрации OH–.
Уравнение реакции гидролиза ацетата натрия:
33
CH3COONa +H2O
CH3COOH + NaOH
в ионной форме:
CH3COO– + Na+ + H2O
CH3COOH + Na+ +OH–,
CH3COO– + H2O
CH3COOH +OH–,
Реакция среды при гидролизе соли, образованной сильным основанием и
слабой кислотой, – щелочная.(pH>7).
Гидролиз фосфата калия K3PO4.
Эта соль образована сильным основанием и трехосновной слабой
кислотой. Гидролиз солей, образованных многоосновными слабыми
кислотами, проходит ступенчато:
I ступень:
K3PO4+ H2O
K3PO4
H2O
PO43– + H2O
K2HPO4 + KOH
3K+ + PO43–
= HPO42–
OH– + H+
HPO42– +OH–,
II ступень:
K2HPO4+ H2O
K2HPO4
H2O
2–
H2PO4 + H2O
KH2PO4 + KOH
2K+ + HPO4–
= H2PO4–
OH– + H+
H2PO4– +OH–,
III ступень:
KH2PO4+ H2O
KH2PO4
H2O
H2PO4 + H2O
–
H3PO4 + KOH
K+ + H2PO4–
–
= H3PO4
+
OH + H
H3PO4 +OH–,
34
Наиболее полно гидролиз протекает по I ступени и практически не
протекает по второй и третьей.
Так как равновесие реакции гидролиза сильно смещено в сторону
реагирующих веществ, то в растворе при обычных условиях обнаруживаются
лишь продукты гидролиза по I ступени. Лишь при условиях, особо
благоприятствующих гидролизу, можно обнаружить продукты II и III
ступеней гидролиза.
1.2
Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной
кислотой.
Гидролиз нитрата аммония NH4NO3.
Нитрат аммония диссоциирует на ионы NO3– и ионы NH4+. Ионы NH4+
связывают ионы OH– воды, вызывая смещение равновесия диссоциации воды
в сторону увеличения концентрации H+ – ионов в растворе.
NH4NO3
NO3 + NH4+
= NH4OH
+
–
H2O
H + OH
Уравнение гидролиза в молекулярной форме:
NH4NO3 + H2O
NH4OH + HNO3;
В ионной форме:
NH4++ NO3– + H2O
NH4+ + H2O
NH4OH + H+ + NO3–
NH4OH + H+
Реакция среды при гидролизе соли, образованной слабым основанием и
сильной кислотой, – кислая ( рН<7).
Гидролиз сульфата цинка ZnSO4.
Сульфат цинка образован сильной кислотой и слабым двухкислотным
основанием. Гидролиз этой соли может протекать по 2 ступеням, хотя при
обычных условиях практически ограничивается лишь I ступенью.
I ступень:
2ZnSO4 + 2H2O
(ZnOH)2SO4 + H2SO4
ZnSO4
SO42– + Zn2+
H2O
H+ + OH–
Zn2+ +H2O
II ступень:
ZnOH+ + H+
= ZnOH+
35
(ZnOH)2SO4 + 2H2O
(ZnOH)2SO4
H2O
2Zn(OH)2 + H2SO4
SO42– + 2 ZnOH+
H
+
+
–
= Zn(OH)2
OH
ZnOH+ + H2O
Zn(OH)2 + H+,
Реакция среды кислая (рН<7).
1.3
Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой
кислотой.
Подобные соли легче других подвергаются гидролизу, так как ионы этих
солей одновременно связываются обоими ионами воды с образованием двух
слабых электролитов.
Реакция среды в растворах таких солей зависит от относительной силы
кислоты и основания, т.е. водные растворы таких солей могут иметь
нейтральную, кислую, или щелочную реакцию в зависимости от констант
диссоциации образующихся кислот и оснований.
Гидролиз ацетата аммония CH3COONH4
Соль CH3COONH4 образованна слабым основанием NH4OH и слабой
кислотой CH3COOH одинаковой силы. (Кдис.NH4OH =1.8∙10-5; Кдис.CH3COOH
=1.8∙10-5).
Реакция гидролиза в молекулярной форме:
CH3COONH4 +H2O
NH4OH + CH3COOH
в ионно-молекулярной форме:
NH4+ + CH3COO– + H2O
NH4OH + CH3COOH.
Поскольку концентрация ацетат-ионов и ионов аммония в растворе
одинаковы, а константы диссоциации кислоты и основания равны, то реакция
среды будет нейтральной (рН=7).
В результате реакции гидролиза цианида аммония NH4CN (Кдис.HCN
=7.2∙10-10; Кдис.NH4OH =1.8∙10-5)
NH4CN +H2O
NH4OH + HCN
среда будет слабощелочной (рН>7).
Гидролиз соли, образованной слабым многокислотным
основанием и слабой многоосновной кислотой, например, Al2S3.
36
Уравнение реакции гидролиза этой соли:
Al2S3 + 6H2O
2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
Ион алюминия связывает ион гидроксила
Al3+ + H2O
AlOH2++ H+,
а сульфид-ион связывает ионы водорода:
S2– + H2O
HS– + OH–
В результате в растворе нет накопления ни ионов H+, ни ионов OH–,
гидролиз протекает до полного разложения соли с образованием продуктов
Al(OH)3 и H2S.
1.4
Степень гидролиза.
Количественно процесс гидролиза можно характеризовать степенью
гидролиза h (%).
h (%) = число гидролизованных молекул соли
∙ 100
общее число растворенных молекул соли
Степень гидролиза зависит от химической природы образующейся при
гидролизе кислоты (основания) при прочих равных условиях.
Например, одномолярные растворы ацетата натрия и цианида натрия
при 22°С гидролизованы соответственно следующим образом:
CH3COONa ~ на 0,003% (Кдис.CH3COOH =1.8∙10-5)
NaCN ~ на 5% (Кдис.HCN =7.9∙10-10)
1.5
Факторы, влияющие на степень гидролиза соли.
Основные факторы, влияющие на степень гидролиза соли: природа соли,
концентрация соли, температура, добавление кислоты, щелочи или других
солей.
Влияние природы соли на степень ее гидролиза определяется тем, что
чем более слабым электролитом (основанием или кислотой) образована
данная соль, тем в большей степени она подвержена гидролизу.
По мере уменьшения концентрации соли ее гидролиз усиливается, так
как гидролиз соли лимитирован ничтожным количеством H+ и OH–-ионов,
образующихся при диссоциации воды. Чем больше ионов воды приходится
на долю ионов соли, тем полнее идет гидролиз.
С увеличением температуры диссоциация воды несколько возрастает,
что благоприятствует протеканию гидролиза.
Влияние добавления в раствор соли кислоты, основания или другой соли
можно определить исходя из принципа Ле-Шателье. В том случае, когда
37
добавляемые электролиты связывают продукты гидролиза соли, гидролиз
соли усиливается. Если же добавляемый электролит увеличивает
концентрацию продуктов гидролиза или связывает исходные вещества, то
гидролиз соли уменьшается.
Например:
CH3COONa +H2O
CH3COOH + NaOH
CH3COO– + H2O
CH3COOH +OH–
Прибавление к этому раствору щелочи, т.е. ионов OH–, или другой соли,
образованной слабой кислотой и сильным основанием смещает равновесие
гидролиза в сторону реагирующих веществ, а добавление кислоты, т.е. ионов
H+, или соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием смещает
равновесие гидролиза в сторону продуктов реакции.
Пример взаимодействия растворов двух солей, взаимно усиливающих
гидролиз друг друга.
В растворах карбоната натрия Na2CO3 и сульфата алюминия Al2(SO4)3,
взятых порознь устанавливаются равновесия:
CO32– + H2O
Al3+ + H2O
HCO3– + OH–
AlOH2++ H+
и гидролиз этих солей ограничивается практически первой ступенью. Если
смещать растворы этих солей, то ионы H+ и OH– уходят из сферы реакции в
виде малодиссоциирующей воды, что смещает оба равновесия вправо и
активизирует последующие ступени гидролиза, что приводит к образованию
осадка Al(OH)3 и газа CO2.
Al2(SO4)3+ 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3Na2SO4
2Al3+ + 3CO32– + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑.
Выполнение работы
1. Различные случаи гидролиза солей. Взять пять пробирок.
В первую пробирку налить 1 мл раствора хлорида аммония NH4Cl, во
вторую – 1 мл раствора ацетата натрия CH3COONa, в третью – 1 мл
раствора хлорида натрия NaCl, в четвертую – 1 мл раствора карбоната
натрия Na2CO3, в пятую – 1 мл воды. Затем в каждую пробирку добавить 1
– 2 капли раствора универсального индикатора. Отметить окраску
растворов в пробирках. Определить значение рН раствора, пользуясь
данными таблицы 1.
38
Окраска универсального индикатора в зависимости от значения рН
раствора
Таблица 1.
рН
Окраска индикатора
2
розовая
3
красно-оранжевая
4
оранжевая
5
желто-оранжевая
6
желтая
7
желто-зеленая
8
зеленая
9
сине-зеленая
10
фиолетовая
Результаты наблюдений свести в таблицу.
Таблица 2.
№ пробирки
1
2
3
4
Растворенная
соль
NH4Cl
CH3COO
Na
NaCl
Na2CO3
Цвет индикатора
рН
Сделать выводы. Составить уравнения реакций гидролиза в молекулярной
и ионной форме.
2. Влияние концентрации раствора на степень гидролиза соли. Налить в
пробирку 1–2 мл раствора сульфата цинка (ZnSO4), добавить по каплям
раствор гидроксида калия (КОН) до появления осадка, а затем до его
растворения. К полученному раствору добавить воду до появления осадка.
Сделать выводы. Составить уравнения реакций гидролиза в молекулярной и
ионной формах.
3. Влияние температуры на степень гидролиза соли. Налить в пробирку 1–2
мл раствора ацетата натрия CH3COONa и прибавить 1–2 капли
фенолфталеина. Нагреть раствор в пробирке и наблюдать изменение окраски
индикатора. Сделать вывод о влиянии температуры на степень гидролиза
солей и дать объяснение.
39
4. Смещение равновесия гидролиза. Налить в пробирку 2–3 капли раствора
хлорида железа (III) FeCl3, а затем прибавить по каплям раствор карбоната
натрия Na2CO3 до появления осадка и выделения газа. Сделать вывод.
Составить уравнения реакций.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 2.
Опыт 3.
Опыт 4.
Контрольные вопросы
1.
Что такое гидролиз солей? Дайте определение.
2.
Какие соли подвергаются гидролизу? Приведите примеры.
3.
Какие факторы влияют на гидролиз солей и почему?
Сформулируйте вывод по работе.
40
Лабораторная работа № 16.
Взаимодействие металлов с кислотами. Взаимодействие кислот с
оксидами металлов. Взаимодействие кислот с основаниями.
Взаимодействие кислот с солями.
Цель: овладение умениями проведения химических опытов, с соблюдением
правил техники безопасности, подтверждающих свойства кислот.
Задача: закрепить знания по теме «Классификация неорганических
соединений и их свойства».
Реактивы и оборудование: растворы NaOH, H2SO4, CuSO4, Na2CO3 ,
индикатор метилоранж; Zn; CuO. Штатив с пробирками, горелка
Теоретические основы
Кислоты – электролиты диссоциирующие в воде на ионы водорода и ионы
кислотного остатка.
H2SO4 ↔ 2H+ + SO42Химические свойства.
- разбавленные кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду
активности металлов до водорода, или имеющие меньший электродный
потенциал, чем водород:
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2;
- взаимодействуют с оксидами металлов:
2HCl + ZnО = ZnCl2 + H2О;
- взаимодействуют с основаниями и щелочами:
2HCl + Cu(OH)2 ↓ = CuCl2 + 2H2О
HCl + NaOH = NaCl + H2О
- взаимодействуют с солями слабых кислот
FeS + 2HCl = H2S + FeCl2
Выполнение работы
1.Взаимодействие кислоты с металлом. В пробирку поместите гранулу
цинка и прилейте раствор серной кислоты. Запишите наблюдения и
химическую реакцию.
2. Взаимодействие кислоты с оксидом металла. В пробирку поместите
небольшое количество оксида меди (CuO)и прилейте раствор серной
кислоты. Запишите наблюдения и химическую реакцию в молекулярном и
ионном виде.
3. Взаимодействие кислоты с основаниями.
41
3.1. В пробирку прилейте 2мл раствора серной кислоты и добавьте 2капли
индикатора метилоранжа, а затем прилейте щелочь NaOH до изменения
окраски раствора.
Запишите наблюдения и химическую реакцию в молекулярном и ионном
виде.
3.2. В пробирку с основанием Cu(OH)2 прилейте раствор серной кислоты до
растворения осадка. Запишите наблюдения и химическую реакцию в
молекулярном и ионном виде.
4. Взаимодействие кислоты с солями. В пробирку прилейте 2мл раствора
карбоната натрия (Na2CO3) и добавьте 2мл серной кислоты. Запишите
наблюдения и химическую реакцию в молекулярном и ионном виде.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Опыт 3.
Опыт 4.
Контрольные вопросы
1 уровень
1. Какие соединения называются кислотами?
2.Запишите химические формулы следующих кислот: серной, азотной,
соляной, фосфорной, угольной, кремниевой.
3. Закончите реакцию: 2HCl + Ca(OH)2 = 2H2О +?
2 уровень
1. Выберите, какие вещества относятся к кислотам: NaCl; Cu (OH) 2; HNO3;
Na2SO4; H2CO3.
2. Допишите предложение: Кислоты это электролиты, …
3. Напишите реакцию: Na2S + HNO3 = ? + ?
3 уровень
1. Запишите реакции диссоциации кислот: H2CO3; H2S.
2.Какие индикаторы уазывают на кислую среду раствора?
3. Выполните упражнение: SO2 → SO3 → H2SO4 → Na2SO4
Сформулируйте вывод по работе.
42
Лабораторная работа № 17.
Испытание растворов щелочей индикаторами. Взаимодействие щелочей
с солями. Разложение нерастворимых оснований.
Цель: овладение навыками проведения химических опытов, с соблюдением
правил техники безопасности, подтверждающих свойства оснований.
Задача: закрепление знаний по теме «Классификация неорганических
соединений и их свойства».
Реактивы и оборудование: штатив с пробирками, горелка, держатель,
растворы NaOH, CuSO4, FeCl3, индикаторы фенолфталеин, красный лакмус,
метиловый оранжевый.
Теоретические основы
Основания – электролиты диссоциирующие в воде на ионы металлов и
гидроксогрупп.
Ca (OH) 2 ↔ Ca2+ + 2OHОснования бывают растворимые в воде (щелочи) и нерастворимые в воде.
Ca (OH) 2 ↔ Ca2+ + 2OHНазываются основания гидроксидами: Ca (OH) 2 – гидроксид кальция;
Fe (OH)2 – гидроксид железа (II); Fe (OH)3 – гидроксид железа (III)
Химические свойства оснований.
1. Щелочи взаимодействуют:
- с кислотными оксидами 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
- с кислотами NaOH + HCl = NaCl + H2O
- с солями, если образуется нерастворимое основание
2NaOH + ZnCl2 = 2NaCl +Zn(OH)2↓
2. Основания разлагаются при нагревании:
Zn (OH) 2↓ → ZnO + H2O
Основания взаимодействуют с кислотами:
Zn (OH) 2↓ + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
Выполнение работы
1.Испытание раствора щелочи индикаторами. В три пробирки поместите
2мл раствора щелочи NaOH. В первую пробирку добавьте 1 каплю
фенолфталеина, во вторую 1 каплю красного лакмуса, в третью 1 каплю
метилового оранжевого. Запишите наблюдения.
2. Взаимодействие щелочи с солью. В пробирку поместите 2 мл раствора
соли FeCl3 и прилейте щелочи до образования осадка. Запишите наблюдения
и химическую реакцию в молекулярном и ионном виде.
43
3.Разложение нерастворимого основания. В пробирку поместите 2мл
раствора соли CuSO4 и 4мл раствора щелочи NaOH. Полученный осадок
Cu(OH)2 является нерастворимым основанием. Пробирку с осадком нагрейте
на горелке. Запишите наблюдения и химические реакции.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Опыт 3.
Контрольные вопросы
1 уровень
1. Какие соединения называются основаниями?
2. Запишите названия следующих оснований: NaOH; Ca(OH)2
3. Закончите реакцию: CuCl2 + NaOH = NaCl +?
2 уровень
1 .Какие основания относятся к растворимым основаниям?
2. Выберите, какие вещества относятся к основаниям: NaCl; Cu(OH)2; HNO3;
NaOH; H2CO3.
3.Запишите формулы следующих оснований: гидроксид калия, гидроксид
магния, гидроксид железа (II), гидроксид железа (III).
3 уровень
1. Запишите реакции диссоциации оснований: Fe (OH)3; Cu(OH)2
2. Какие индикаторы указывают на щелочную среду раствора щелочей
3. Осуществить превращение: Fe → FeO → FeCl2 → Fe (OH)2 → FeSO4
Сформулируйте вывод по работе.
44
Лабораторная работа № 18.
Взаимодействие солей с металлами. Взаимодействие солей друг с другом.
Цель: овладение навыками проведения химических опытов, с соблюдением
правил техники безопасности, подтверждающих свойства солей.
Задача: закрепление знаний по теме «Классификация неорганических
соединений и их свойства».
Реактивы и оборудование: металлы Zn, Fe; растворы солей Pb(NO)3, CuSO4,
Na2CO3, ZnSO4, BaCl2, KI,штатив с пробирками, индикаторы фенолфталеин и
метиловый оранжевый.
Теоретические основы
Соли – электролиты диссоциирующие на ионы металла и кислотного остатка.
Ca (NO3)2 ↔ Ca2+ + 2NO-3
Соли взаимодействуют:
- с солями, усли образуется нерастворимая соль 3Na2S + 2FeCl3 = 6NaCl +
Fe2S3↓
- с металлами, более активный металл вытесняет из раствора соли менее
активный
CuCl2 + Zn = ZnCl2 + Cu
- со щелочами 2NaOH + ZnCl2 = 2NaCl +Zn(OH)2↓
- с более сильными кислотами, чем кислота, образующая соль FeS + 2HCl =
H2S + FeCl2
Гидролиз соли это реакция взаимодействия соли с водой, в результате
которой образуется ион слабого основания и меняется реакция среды
раствора.
Гидролизу подвергаются соли, в состав которых входит ион слабого
электролита. Если соль образована слабой кислотой и сильным основанием,
то в результате гидролиза среда раствора соли станет щелочной и наоборот.
Выполнение работы
1. Взаимодействие солей с металлами.
1.1. В пробирку поместите 2мл раствора соли Pb(NO3)2 и опустите гранулу
цинка. Запишите наблюдения и химическую реакцию в молекулярном и
ионном виде.
1.2. В пробирку поместите 2мл раствора соли CuSO4 и опустите немного
железных опилок. Запишите наблюдения и химическую реакцию в
молекулярном и ионном виде.
2. Взаимодействие солей с солями.
45
2.1. В пробирку поместите 2мл раствора соли ZnSO4 и прилейте раствора
соли BaCl2 до образования осадка. Запишите наблюдения и химическую
реакцию в молекулярном и ионном виде.
2.2. В пробирку поместите 2мл раствора соли Pb(NO3)2 и прилейте раствора
соли KI до образования осадка. Запишите наблюдения и химическую
реакцию в молекулярном и ионном виде.
3. Гидролиз солей различного типа.
3.1.В две пробирки поместите по 2 мл раствора соли ZnSO4, в одну добавьте
каплю индикатора фенолфталеина, а в другую метилового оранжевого.
Укажите среду раствора соли и запишите химическую реакцию гидролиза
соли.
3.2. В две пробирки поместите по 2 мл раствора соли Na2CO3, в одну
добавьте каплю индикатора фенолфталеина, а в другую метилового
оранжевого. Укажите среду раствора соли и запишите химическую реакцию
гидролиза соли.
3.3. В две пробирки поместите по 2 мл раствора соли BaCl2, в одну добавьте
каплю индикатора фенолфталеина, а в другую метилового оранжевого.
Запишите наблюдения.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
Вывод
реакции
Опыт 1.
Опыт 2.
Опыт 3.
Контрольные вопросы
1 уровень
1.Какие соединения называются солями?
2. Запишите названия солей: ZnSO4; BaCl2.
3. Допишите предложение: Гидролизом соли называется…
2 уровень
1. Запишите формулы солей: сульфата меди (II); нитрата кальция.
2. Какие типы солей подвергаются гидролизу?
3. Закончите реакцию: Na2S + FeCl2 =? + ?
3 уровень
1. Запишите диссоциацию солей: Na2CO3 ; FeCl2.
2. Выберите соли, подвергающиеся гидролизу, укажите реакцию среды
раствора: BaCl2; FeCl2; Na2S; NaNO3.
3. Запишите превращение: CuO → Cu SO4 → Cu(OH)2 → CuO
Сформулируйте вывод по работе.
46
Лабораторная работа № 19.
Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса. Реакции,
идущие с образованием осадка, газа или воды.
Цель: овладение умениями проведения различных типов химических
реакций, с соблюдением правил техники безопасности.
Задача: закрепление знаний по теме «Химические реакции».
Реактивы и оборудование: штатив с пробирками, держатель, растворы
NaOH, H2SO4,CuSO4, Na2CO3, NH4Cl, Na2SO4, ZnSO4, BaCl2, Na и вода.
Теоретические основы
Необратимые реакции протекают до конца, если выполняется три
условия: выпадает осадок, образуется газообразное вещество и образуется
малодиссоциирующее вещество (вода).
Образование осадка.
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
молекулярное уравнение
+
+
+
—
Na + Cl + Ag + NO3 = AgCl↓ + Na + NO3
полное ионное уравнение
Ag+ + Cl- = AgCl↓
сокращенное ионное уравнение
Образование газообразного вещества.
(NH4)2S + 2HCl = 2NH4Cl + H2S↑
2NH4+ + S2- + 2H+ + 2Cl- = 2NH4+ + 2Cl- + H2S↑
2H+ + S2- = H2S↑
Образование воды.
H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
2H+ + SO42- + 2K+ + 2OH- = 2K+ + SO42- + 2H2O
2H+ + 2OH- = 2H2O
Выполнение работы.
1.Реакции, идущие с образованием газа.
1.1. В пробирку поместите 2 мл раствора соли NH4Cl и прилейте такое же
количество щелочи NaOH. Пробирку нагрейте до появления запаха аммиака.
Запишите наблюдения и химическую реакцию.
1.2. В пробирку поместите 2 мл раствора соли Na2CO3 и прилейте 1 мл
раствора серной кислоты. Запишите наблюдения и химическую реакцию.
1.3. В пробирку поместите 2 мл воды и опустите небольшой кусочек натрия.
Запишите наблюдения и химическую реакцию.
2. Реакции, идущие с образованием осадка.
2.1. В пробирку поместите 2 мл раствора соли CuSO4 и прилейте 4мл
раствора NaOH. Запишите наблюдения и химическую реакцию.
47
2.2. В пробирку поместите 2 мл раствора соли Na2SO4 и прилейте 2 мл
раствора BaCl2 до образования осадка. Запишите наблюдения и химическую
реакцию.
3. Реакции, идущие с образованием воды.
3.1. В пробирку поместите 2мл раствора H2SO4 и 1 каплю индикатора
метилового оранжевого, затем прилейте щелочи NaOH до изменения окраски
раствора. Запишите наблюдения и химическую реакцию.
3.2. В пробирку поместите 2мл раствора ZnSO4 и по капелькам до
образования осадка добавьте раствор щелочи NaOH. К полученному осадку
прилейте H2SO4 до его растворения. Запишите наблюдения и химическую
реакцию.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Опыт 3.
Контрольные вопросы
1 уровень
1. При каких условиях возможны необратимые реакции?
2. Возможна ли реакция: HCl + KOH = H2O + KCl
2 уровень
1. Запишите типы химических реакций по имеющимся классификациям.
2. Допишите реакцию: ZnCl2 + NaOH = ? +? . Почему возможна эта
необратимая реакция?
3 уровень
1. Запишите типы химических реакций по имеющимся классификациям,
проделанных в лабораторной работе.
2. Запишите необратимую реакцию, которая протекает с выделением осадка.
Сформулируйте вывод по работе.
48
Лабораторная работа№ 20.
Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами
от их природы. Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной
кислотой от ее концентрации. Зависимость скорости взаимодействия
оксида меди (II) с серной кислотой от температуры.
Цель: овладение умениями проведения химических реакций и навыками
определения зависимости скорости химической реакции от концентрации,
температуры и от природы вещества.
Задача: закрепление знаний по теме «Химические реакции».
Оборудование и реактивы: металлы Mg, Zn, Fe; растворы кислот 5%
HCl,10% HCl, 20% HCl, H2SO4; оксид CuO (II). Штатив с пробирками,
держатель, горелка, градусник.
Теоретические основы
Химические реакции происходят во времени и поэтому характеризуются
той или иной скоростью. Многие химические реакции протекают мгновенно,
т.е. превращение одних веществ в другие заканчивается в десятитысячные и
миллионные доли секунды. Часто скорость одной и той же химической
реакции изменяется в зависимости от условий.
Чтобы судить о скорости химической реакции, надо знать, как
изменяется концентрация в определенные промежутки времени.
Концентрацию в данном случае выражают числом молей вещества,
содержащегося в одном литре раствора. Если в течение промежутка времени
(t) концентрации одного из реагирующих веществ уменьшилась от С1 до С2,
то средняя скорость реакции за этот промежуток времени была:
V═
С1  С 2
t
Скорость химических реакций зависит от концентрации участвующих в
них веществ, температуры, катализатора, природы реагирующих веществ,
величии поверхности соприкосновения веществ.
Давление влияет на скорость химических реакций не непосредственно, а
через увеличение концентрации реагирующих веществ, находящихся в
газообразном состоянии.
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению
молярных концентраций реагирующих веществ. Этот закон, открытый
Гульдбергом и Ваге в 1867 голу получил название закона действующих масс.
Так для реакции: А + В = С
V ═ K[A] · [Β], где
V – скорость;
49
К – коэффициент пропорциональности или константа скорости,
[A] и [Β] – концентрации веществ А и В.
Константа скорости – величина постоянная для данной реакции. Она не
зависит от времени и концентрации, а зависит от природы реагирующих
веществ и температуры.
Известно, что многие химические процессы значительно ускоряются при
повышении температуры, рост которой усиливает скорость движения
молекул, увеличивая тем самым число столкновений между ними.
Как правило, в большинстве случаев повышение температуры на 100
скорость увеличивается от двух до четырех раз (правило Вант – Гоффа).
Число, характеризующее ускорение реакции при нагревании на 10 0,
называется температурным коэффициентом скорости.
Vt ═ Vt1 · γ
t2  t
10
, где Vt1 – скорость реакции после повышения
температуры до t2
Vt – начальная скорость реакции при температуры t1
γ – температурный коэффициент реакции, т.е. число, показывающее, во
сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры
реагирующих веществ на 10 градусов.
В обратимых реакциях, когда скорость прямой реакции равна скорости
обратной реакции называется химическим равновесием. Переход из одного
состояния равновесие в другое называется смещением химического
равновесия.Правило смещения химического равновесия под влиянием
давления, температуры и концентрации веществ сформулировал Ле-Шателье
( принцип Ле-Шателье): Если на систему, находящуюся в равновесии,
произвести внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону,
препятствующее этому воздействию.
Выполнение работы
1. Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от
их природы.
1.1. В пробирку поместите небольшое количество порошка Mg и прилейте
2мл раствора HCl. Запишите наблюдения и химическую реакцию.
1.2. В пробирку поместите гранулу Zn и прилейте 2мл раствора HCl.
Запишите наблюдения и химическую реакцию.
1.3. В пробирку поместите небольшое количество опилок Fe и прилейте 2мл
раствора HCl. Запишите наблюдения и химическую реакцию.
Сформулируйте зависимость скорости химической реакции от природы
вещества.
50
2. Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной кислотой от ее
концентрации.
В три пробирки налить растворы: в первую 3мл серной кислоты, во вторую
2мл серной кислоты и 1мл воды, в третью 1мл кислоты и 2мл воды. В
каждую пробирку опустить гранулу цинка.
Запишите наблюдения. Сформулируйте зависимость скорости химической
реакции от концентрации реагирующих веществ.
3. Зависимость скорости взаимодействия серной кислоты с оксидом меди
(II) от температуры.
В две пробирки поместите небольшое количество порошка CuO и прилейте
2мл раствора H2SO4 в каждую пробирку. Одну из пробирок нагрейте.
Запишите наблюдения и химическую реакцию. Сформулируйте зависимость
скорости химической реакции от температуры реагирующих веществ.
Ход опыта
Наблюдение
Уравнение
реакции
Вывод
Опыт 1.
Опыт 2.
Опыт 3.
Контрольные вопросы
1 уровень
1. Дайте определение скорости химической реакции?
2. Перечислите факторы, влияющие на скорость химической реакции.
3. Запишите выражение для скорости прямой и обратной реакции в
химическом уравнении: 2SO2 + O2 ↔ 2SO3
2 уровень
1. Дайте определения закона действия масс.
2. Во сколько раз увеличится скорость в химической реакции
2SO2 + O2 ↔ 2SO3, если концентрацию реагирующих веществ увеличить в 3
раза?
3. Сформулируйте принцип Ле-Шателье.
3 уровень
1. Когда наступает химическое равновесие в обратимых реакциях?
2. Перечислите факторы, влияющие на смещение химического равновесия.
3. Определите, в какую сторону сместится равновесие в реакции
2SO2 + O2 ↔ 2SO3 +Q, если увеличить давление реагирующих веществ
уменьшить температуру.
Сформулируйте вывод по работе.
51
Правила техники безопасности
1. Запрещается пробовать на вкус химические вещества.
2. Щелочи, кислоты и другие ядовитые вещества необходимо набирать в
пипетку только при помощи резиновой груши.
3. При взбалтывании растворов в колбах или пробирках необходимо
закрывать их пробкой.
4. При нагревании жидкостей пробирку следует держать отверстием в
сторону от себя и соседей по работе.
5. Во избежание ожогов от брызг и выбросов не наклоняться над сосудом,
в котором кипит или налита какая-либо жидкость.
6. При переносе сосудов с горячими жидкостями держать их обеими
руками: одной поддерживать дно, другой – верхнюю часть.
7. При работе с горячими и легковоспламеняющимися веществами
(эфиры, спирты, бензин) нельзя нагревать их на открытом огне или
сетке.
8. При определении запаха вещества не следует делать глубокого вздоха,
а лишь движением руки направлять к себе воздух.
9. Концентрированную серную кислоту следует приливать в воду тонкой
струей при непрерывном помешивании.
10. Химические стаканы, колбы из обычного стекла нельзя нагревать на
голом огне без асбестовой сети. Категорически запрещается
использовать посуду, имеющую трещины или отбитые края.
11. Использованную химическую посуду и приборы, содержащие
кислоты, щелочи и другие едкие вещества, нужно освобождать от
остатков и тщательно мыть. Прежде чем слить в раковину, их нужно
нейтрализовать.
12. Нельзя оставлять без присмотра работающие установки, включенные
электронагревательные приборы, спиртовки.
13. При обнаружении дефектов в приборах немедленно сообщите
преподавателю, студентам запрещается устранять неисправности.
14. Если разбит ртутный термометр или электрод, содержащий ртуть (о
случившемся сообщить преподавателю), рекомендуется капли ртути
собрать амальгамированными пластинками из белой жести или меди.
После удаления капель ртути необходимо залить место ее разлива
20%-ным раствором хлорида железа (III).
15. Во избежание отравлений категорически запрещается принимать
пищу в химической лаборатории.
52
16. При мытье химической посуды запрещается работать с хромовой
смесью без резиновых перчаток и защитных очков, а также
прорезиненного фартука.
Оказание первой медицинской помощи
Во всех случаях после оказания первой медицинской помощи следует
обратиться в медицинское учреждение.
1. Отравление кислотами: выпить 4 - 5 стаканов теплой воды и вызвать
рвоту, затем выпить столько же взвеси оксида магния в воде и снова вызвать
рвоту. После этого сделать два промывания желудка чистой теплой водой.
Общий объем жидкости не менее 6 л.
При попадании внутрь концентрированных кислот и при потере сознания
запрещается вызывать искусственную рвоту, применять карбонаты и
гидрокарбонаты как противоядие (вместо оксида магния). В этом случае
необходимо вызвать врача.
2. Отравление щелочами: выпить 4 - 5 стаканов теплой воды и вызвать рвоту,
затем выпить столько же водного раствора уксусной кислоты с массовой
долей вещества 2 %. После этого сделать два промывания желудка чистой
теплой водой.
3. Отравление фенолом: выпить 4 - 5 стаканов теплой воды и вызвать рвоту,
затем выпить столько же розового раствора перманганата калия и снова
вызвать рвоту. Третье промывание сделать водным раствором этанола с
массовой долей вещества 5 % (объем не менее 1 л).
4. Отравление парами брома: дать нюхать с ватки нашатырный спирт
(водный раствор аммиака с массовой долей вещества 10 %), затем промыть
слизистые оболочки носа и горла водным раствором гидрокарбоната натрия с
массовой долей вещества 2 %.
5. Отравление газами: чистый воздух и покой, в тяжелых случаях - кислород.
6. Ожоги: при любом ожоге запрещается пользоваться жирами для
обработки обожженного участка. Запрещается также применять красящие
вещества (растворы перманганата калия, бриллиантовой зелени, йодной
настойки).
Ожог первой степени обрабатывают этиловым спиртом и накладывают
сухую стерильную повязку.
Во всех остальных случаях после охлаждения места ожога накладывают
стерильную повязку и обращаются за медицинской помощью.
Иные виды поражения организма:
при попадании на кожу едкого вещества основная задача - как можно
быстрее удалить его стряхиванием или снятием пинцетом, сухой бумагой
или стеклянной палочкой;
при попадании на кожу растворов кислот или щелочей смывают их после
стряхивания видимых капель широкой струей прохладной воды или душем.
Запрещается обрабатывать пораженный участок увлажненным тампоном;
53
при ожогах негашеной известью запрещается пользоваться водой для
удаления вещества: снимать известь с кожи следует пинцетом или
тампоном, смоченным минеральным или растительным маслом.
После удаления с кожи вещества пораженный участок обмывают 2%-ным
раствором уксусной кислоты или гидрокарбоната натрия такой же
концентрации, затем ополаскивают водой и накладывают повязку с
риванолем или фурацилином.
Йод и жидкий бром удаляют с кожи этиловым спиртом и накладывают
примочку из 5%-ного раствора гидрокарбоната натрия. В случае ожога
бромом немедленно обратиться в медпункт.
Помощь при порезах и ушибах:
1. В первую очередь необходимо остановить кровотечение (жгут, пережатие
сосуда, давящая повязка).
2. Если рана загрязнена, грязь удаляется только вокруг, но ни в коем случае
не из глубинных слоев раны. Кожу вокруг раны обеззараживают йодной
настойкой или раствором бриллиантовой зелени и обращаются в медпункт.
3. Если после наложения жгута кровотечение продолжается, на рану
накладывают стерильный тампон, смоченный 3%-ным раствором пероксида
водорода, затем стерильную салфетку и туго бинтуют. Если повязка
намокает от проступающей крови, новую накладывают поверх старой.
4. Первая помощь при ушибах - покой поврежденному органу. На область
ушиба накладывают давящую повязку и холод (например, лед в
полиэтиленовом мешочке). Ушибленному органу придают возвышенное
положение.
5. При ушибах головы пострадавшему обеспечивают полный покой и
вызывают "скорую помощь".
6. Инородные тела, попавшие в глаз, разрешается удалить влажным ватным
или марлевым тампоном. Затем промывают глаз водой из фонтанчика не
менее 7 -10 минут. Для подачи воды допускается также пользоваться
чайником или лабораторной промывалкой.
7. При попадании в глаз едких жидкостей промывают его водой, как указано
выше, затем раствором борной кислоты или гидрокарбоната натрия, в
зависимости от характера попавшего вещества.
8. После заключительного ополаскивания глаза чистой водой под веки
необходимо ввести 2 - 3 капли 30%-ного раствора альбуцида и направить
пострадавшего в медпункт.
54
Список литературы
1. Ерохин Ю.М. Химия: учебник. - М., ОИЦ «Академия», 2009.
2. Габриелян О.С. Химия: учебное пособие для студентов профессиональных
учебных заведений / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. – М., ОИЦ
«Академия»,2014
3. Габриелян О.С. Химия в тестах, задачах, упражнениях: учебное пособие
для студентов средних профессиональных учебных заведений / О.С.
Габриелян, Г.Г.Лысова – М., ОИЦ «Академия», 2009.
4. Габриелян О.С. Практикум по общей, неорганической и органической
химии: учебное пособие для студентов средних профессиональных учебных
заведений / О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов. – М., ОИЦ «Академия», 2008.
5. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия: учебник. – М., ОИЦ «Академия»,
2008.
55