Лабораторные работы по химии

Лабораторные работы
№
№
Наименование лабораторной работы
занятия
I семестр
1
1.5
2
1.6
3
1.7
4
2.3
Изготовление моделей молекул – представителей различных классов органических соединений.
Качественное определение углерода, водорода и галогенов в органических веществах.
Качественное определение функциональных групп в молекулах органических веществ.
Изготовление моделей молекул алканов и галогеналканов.
5
3.2
Получение этилена и изучение его свойств.
6
4.2
Изготовление моделей молекул алкинов и их изомеров.
7
4.3
Получение ацетилена и изучение его свойств.
8
7.4
Изучение свойств гидроксильных соединений.
9
8.2
Получение альдегидов и изучение их свойств.
10
9.3
Изучение химических свойств карбоновых кислот.
11
9.5
Получение сложного эфира. Изучение физических и химических свойств
жиров.
II семестр
1
17.3
Образование комплексных соединений.
2
21.4
Приготовление растворов различных видов концентраций.
3
22.3
Реакции, идущие с изменением степени окисления элементов.
4
24.7
5
25.4
Изучение общих свойств неорганических и органических солей, кислот и
оснований.
Качественные реакции на многоатомные спирты и ионы Fe2+ и Fe3+и на
ионы Cl-, SO42-, PO4 3-, CO32- .
Техника безопасности
при работе в лаборатории с химическими реактивами
1.Запрещается работать в лаборатории одному. Запрещается держать в лаборатории посторонние
предметы. Запрещается принимать пищу, пользоваться косметикой. Во время работы следует соблюдать тишину, чистоту и порядок в лаборатории и на своем рабочем месте.
2.Следует строго соблюдать правила и нормы хранения химических реактивов.
3.Приступая к выполнению работы, необходимо внимательно ознакомится со свойствами веществ, с которыми предстоит работать.
4.Прежде чем отвесить или отмерить необходимое количество вещества, нужно внимательно
прочесть надпись на этикетке, которая находится на банке или колбе, где находится вещество.
5.Нельзя брать химические вещества незащищенными руками. Сыпучие реактивы следует брать
сухими шпателями.
6.Категорически запрещается пробовать реактивы на вкус. При исследовании запаха жидкости
следует осторожно направлять в себе ее пары легким движением руки.
7.Работать с ядовитыми, раздражающими органами дыхания и сильно пахнущими веществами
необходимо только в вытяжном шкафу.
8.Запрещается наклоняться к прибору, в котором идет реакция, нагревание или перемешивание
химических веществ.
9.Запрещается выливать в раковины остатки жидкостей. Их нужно сливать в специальные емкости, стоящие в вытяжном шкафу.
10.В каждой химической лаборатории должны быть основные средства противопожарной безопасности и аптечка с набором средств оказания первой медицинской помощи.
11.При небольших порезах стеклом нужно осторожно удалить осколки из ран, а затем обработать
поврежденный участок йодом и перевязать.
12.При химических ожогах пораженный участок кожи быстро промыть большим количеством воды. Затем на обожженное место накладывают примочку: при ожогах кислотой – 2%-ого содового
раствора, при ожогах щелочью – слабого раствора уксусной кислоты.
13.Перед уходом из лаборатории необходимо помыть посуду, убрать реактивы и вспомогательные принадлежности, выключить воду, свет, и электроприборы.
14.В каждой химической лаборатории на видном месте должны быть вывешены инструкция по
технике безопасности и противопожарной технике, а также по оказанию первой помощи при ожогах, порезах, отравлении.
15.Каждого студента перед выполнением лабораторной работы следует подробно ознакомить с
инструкцией по технике безопасности и содержанием лабораторной работы.
I семестр
органическая химия
Лабораторная работа №1
Наименование – «Изготовление моделей молекул – представителей различных классов органических соединений»
Цель работы:
-дать представление о шаростержневых и объемных моделях органических
соединений различных классов;
-научить моделировать молекулы предельных углеводородов, предельных
галогенуглеводородов, непредельных углеводородов, спиртов, аминов на
компьютере, используя обучающий диск «Виртуальная лаборатория 8-11
класс»,
-закрепить умения, подтверждающие теоретические знания по темам «Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова» и «Классификация и
основы номенклатуры органических веществ», моделировать на компьютере
органические соединения.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, обучающий диск «Виртуальная
лаборатория 8-11 класс».
1 Задание. Изготовление моделей молекул углеводородов и галогенуглеводородов.
Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы метана, этана, пропана и бутана. Обратите внимание на пространственные формы,
на цвет и размер атомов водорода, углерода, образование σ-связи С-С и С-Н,
их длину и угол связи С-С, вид гибридизации атома углерода.
Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы галогенпроизводных метана, этана, пропана и бутана. Обратите внимание на пространственные формы, на цвет и размер атомов водорода, углерода и галогенов, образование σ-связи С-С и С-Н, С-Нal, их длину и угол связи С-С, вид
гибридизации атома углерода.
2 Задание. Изготовление моделей молекул непредельных углеводородов.
Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы этена,
пропена и бутена. Обратите внимание на пространственные формы, на цвет и
размер атомов водорода, углерода, образование σ-связь С-С и С-Н и π-связь
С=С, их длину и угол связи С-С, вид гибридизации атома углерода.
3 Задание. Изготовление моделей молекул спиртов.
Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы метанола, этанола, пропанола. Обратите внимание на пространственные формы,
цвет и размер атомов водорода, углерода, кислорода, на образование σ-связи
С-С и С-Н, С-О , О-Н, их длину и угол связи С-С, на вид и форму функциональной группы, вид гибридизации атома углерода.
4 Задание. Изготовление моделей молекул аминов.
Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы аминометана, аминоэтана, аминопропана. Обратите внимание на пространственные формы, цвет и размер атомов водорода, углерода, азота, на образование
σ-связи С-С и С-Н, С-N , N-Н, их длину и угол связи С-С, на вид и форму
функциональной группы, вид гибридизации атома углерода.
5 Задание для самостоятельных выводов
Какие основные положения теории А.М.Бутлерова вы использовали при изготовлении моделей молекул предельных углеводородов, предельных галогенуглеводородов, непредельных углеводородов, спиртов, аминов на компьютере?
Почему для изготовления моделей молекул используются шарики атомов
различных размеров и цветов?
Какие две функциональные группы вы применили для моделирования спиртов и аминов?
В чем преимущества и недостатки шаростержневых и объемных моделей?
Лабораторная работа №2
«Качественное определение углерода, водорода и галогенов в органических веществах»
Цель работы:
освоить лабораторный способ качественного определения углерода,
водорода и галогенов в органических веществах, соблюдая правила по технике безопасности.
Оборудование: две пробирки, газоотводная трубка, резиновая пробка с
отверстием, металлический штатив, спиртовка, кусочек ваты, медная проволока длиной 10 см, 0,2 г парафина, 2 г оксида меди, порошок безводного
сульфата меди (II), баритовая вода, хлороформ.
Обнаружение углерода и водорода
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
Опыт №1. Определение углерода, водорода
в органическом веществе
Соберите прибор, как показано на рисунке 1. Смесь 1-2 г оксида меди
(II) и 0,2 г парафина хорошо перемешайте и поместите на дно пробирки.
Сверху насыпьте еще немного оксида меди (II). В верхнюю часть пробирки
введите в виде пробки небольшой кусочек ваты и насыпьте на нее тонкий
слой белого порошка безводного сульфата меди (II). Закройте пробирку
пробкой с газоотводной трубкой. При этом конец трубки должен почти упираться в комочек ваты с безводным сульфатом меди (II). Нижний конец газоотводной трубки должен быть погружен в пробирку с баритовой водой (раствор гидроксида бария) или известковой водой (раствор гидроксида кальция).
Нагрейте пробирку в пламени горелки. Если пробка плотно закрывает пробирку, то через несколько секунд из газоотводной трубки начнут выходить
пузырьки газа. Как только баритовая вода помутнеет, пробирку с ней следует
удалить и продолжать нагревание, пока пары воды не достигнут белого порошка безводного сульфата меди (II) и не вызовут его помутнения.
После изменения окраски сульфата меди (II) следует прекратить
нагревание.
Задание
1. Почему помутнел раствор баритовой воды? Напишите уравнение реакции.
2.Почему белый порошок безводного сульфата меди (II) стал голубым?
Напишите уравнение реакции.
Выводы: обнаружив образовавшиеся в результате реакции углекислый
газ и воду, вы установили в исследуемом веществе наличие углерода и водорода. Так как эти элементы не содержались в добавленном оксиде меди (II),
то они могли находиться только во взятом для анализа органическом веществе.
Обнаружение галогенов (проба Бейльштейна)
Галогены можно обнаружить при помощи реакции окрашивания пламени, предложенную русским химиком Ф.Ф. Бейльштейна.
Для проведения опыта требуется медная проволока длиной около 10
см, загнутая на конце петлей и вставленная другим концом в небольшую
пробку (см. рисунок 2).
Держа за пробку, прокалите петлю проволоки до исчезновения посторонней окраски пламени. Остывшую петлю, покрывшуюся черным налетом
оксида меди (II), опустите в пробирку с хлороформом, затем смоченную хлороформом петлю вновь внесите в пламя горелки. Немедленно появляется характерная зеленовато-голубая окраска пламени, так как образующиеся при
сгорании летучие галогениды меди окрашивают пламя горелки.
Задание. В чем сущность пробы Бейльштейна?
Рис.1. Определение состава продуктов окисления органического вещества.
Рис. 2. Определение галогена в хлороформе
Лабораторная работа №3
«Качественное определение функциональных групп в молекулах
органических веществ»
Цель работы:
-освоить лабораторные способы качественных определений функциональных групп в молекулах органических веществ, соблюдая правила по технике безопасности;
-закрепить умения, подтверждающие теоретические знания по теме
«Классификация и основы номенклатуры органических веществ», экспериментальным определением функциональных групп в молекулах органических веществ.
Оборудование: пробирки, этанол, глицерин, фенол, формалин, раствор
уксусной кислоты, растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), хлорида
железа (III), нитрата серебра, раствор аммиака, раствор индикатора лакмуса,
спираль из медной проволочки, спиртовка.
Опыт №1. Обнаружение спиртовой (гидроксильной) группы в одноатомных спиртах
В пробирку налейте не более 1 мл этанола и погрузите в него раскаленную
спираль из медной проволочки. При этом ощущается характерный запах уксусного альдегида, образующегося в результате реакции.
Задание.
Какие вещества образуются при действии этанола на раскаленную спираль из
медной проволочки? Напишите уравнение.
Опыт № 2. Обнаружение спиртовых (гидроксильных) групп многоатомных спиртов
В пробирку налейте около 1 мл 10%-ного раствора сульфата меди (II) и добавьте немного 10% раствора гидроксида натрия до образования голубого
осадка гидроксида меди (II).
К полученному осадку добавьте по каплям глицерин. Взболтайте смесь. Отметьте превращение голубого осадка в раствор темно-синего цвета.
Задание
Какая реакция лежит в основе получения голубого осадка гидроксида меди
(II)? Напишите уравнение этой реакции.
Какая реакция характерна для глицерина и других многоатомных спиртов?
Напишите уравнения соответствующих реакций.
Опыт №3. Обнаружение фенола (ароматического спирта)
Внимание! С фенолом обращаться осторожно.
К 1 капле фенола добавить 5 капель воды и 1 каплю хлорида железа
(III).Раствор приобретает фиолетовую окраску, образуется органическое
комплексное соединение.
Задание
Составьте структурную формулу фенола и объясните, к какому классу органических соединений относится фенол.
Какое вещество является реактивом на фенол?
Опыт №4. Обнаружение альдегидных (карбонильных) групп
Реакция «серебряного зеркала»
В чистую и сухую пробирку налейте 2 капли раствора нитрата серебра, добавьте 1 каплю концентрированного раствора аммиака, а затем 2 капли формалина. Полученную смесь быстро нагрейте в пламени, не доводя до кипения. Как только заметили, что содержимое пробирки побурело и начал образовываться зеркальный слой серебра, нагревание прекратите.
Задание
Почему поверхность стекла становится зеркальной? Напишите уравнение реакции.
Опыт №5. Обнаружение карбоксильной группы (кислотной)
К раствору уксусной кислоты добавьте 2-3 капли индикатора лакмуса. Перемешайте стеклянной палочкой.
Задание
Почему изменился цвет индикатора? Напишите уравнение реакции.
Лабораторная работа № 4
«Изготовление моделей молекул алканов и галогеналканов»
Цель работы:
-дать представление о шаростержневых и объемных моделях молекул алканов и галогеналканов;
-научить моделировать молекулы алканов и галогеналканов на компьютере,
используя обучающий диск «Виртуальная лаборатория 8-11 класс»,
-закрепить умения, подтверждающие теоретические знания по темам «Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова» и «Классификация и
основы номенклатуры органических веществ», моделировать на компьютере
органические соединения.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, обучающий диск «Виртуальная
лаборатория 8-11 класс».
Задание. Изготовление моделей молекул углеводородов и галогенуглеводородов.
1. Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы метана, этана, пропана и бутана и изомера бутана. Обратите внимание на пространственные формы, на цвет и размер атомов водорода, углерода, образование σ-связи С-С и С-Н, их длину и угол связи С-С, вид гибридизации атома
углерода.
2. Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы галогенпроизводных метана, этана, пропана и бутана и их изомеров. Обратите
внимание на пространственные формы, на цвет и размер атомов водорода,
углерода и галогенов, образование σ-связи С-С и С-Н, С-Нal, их длину и
угол связи С-С, вид гибридизации атома углерода.
3. Напишите соответствующие общие, структурные формулы всех веществ и
назовите их по систематической номенклатуре.
4. Какие основные положения теории А.М.Бутлерова вы использовали при
изготовлении моделей молекул предельных углеводородов, предельных галогенуглеводородов на компьютере?
5. Почему для изготовления моделей молекул используются шарики атомов
различных размеров и цветов?
6. В чем преимущества и недостатки шаростержневых и объемных моделей?
Лабораторная работа № 5
«Получение этилена и изучение его свойств»
Цель работы:
-освоить лабораторный способ получения этилена, изучить его свойства, соблюдая правила по технике безопасности;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: три пробирки, газоотводная трубка, резиновая пробка с отверстием под газоотводную трубку, металлический штатив, газовая горелка,
этанол, концентрированная серная кислота, раствор перманганата калия, раствор бромной (или йодной) воды, кусочки пемзы.
Опыт.
Соберите прибор (см. рисунок), в пробирку налейте 0,5 мл этанола и добавьте туда 2 мл концентрированной серной кислоты (осторожно!). Положите туда небольшой кусочек пемзы (для равномерного кипения), полученную смесь
сильно нагрейте. Выделяющийся этен пропустите по очереди через слабый
раствор перманганата калия, а затем раствор бромной (или йодной) воды,
взятые в количестве по 1 мл. Что вы наблюдаете?
После обесцвечивания растворов конец газоотводной трубки поднимите
вверх и подожгите выделяющийся этен, не прекращая нагревания прибора.
Отметьте характер пламени. Прекратите нагревание прибора, дайте ему
остыть, разберите и помойте прибор.
Задание для самостоятельной работы
1.Как получают этен в лаборатории и промышленности? Напишите уравнения реакций.
2.Почему серная кислота, применяющаяся в опыте, должна быть концентрированной?
3.Почему этен легко обесцвечивает раствор перманганата калия и раствор
бромной (или йодной) воды? Напишите уравнения реакций.
4. Напишите уравнение реакции горения этена.
Рисунок 3. Получение этена
Лабораторная работа № 6
«Изготовление моделей молекул алкинов и их изомеров»
Цель работы:
-дать представление о шаростержневых и объемных моделях молекул алкинов и их изомеров;
-научить моделировать молекулы алкинов и их изомеров на компьютере, используя обучающий диск «Виртуальная лаборатория 8-11 класс»,
-закрепить умения, подтверждающие теоретические знания по темам «Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова» и «Классификация и
основы номенклатуры органических веществ», моделировать на компьютере
органические соединения.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, обучающий диск «Виртуальная
лаборатория 8-11 класс».
Задание. Изготовление моделей молекул алкинов и их изомеров;
1. Смоделируйте на компьютере шаростержневые и объемные молекулы
этена, пропена и бутена, пентена и их измеров. Обратите внимание на пространственные формы, на цвет и размер атомов водорода, углерода, образование σ-связь С-С и С-Н и π-связь С=С, их длину и угол связи С-С, вид гибридизации атомов углерода С=С.
2. Напишите соответствующие общие, структурные формулы всех веществ и
назовите их по систематической номенклатуре.
3. Какие основные положения теории А.М.Бутлерова вы использовали при
изготовлении моделей молекул молекул алкинов и их изомеров на компьютере?
4. Почему для изготовления моделей молекул используются шарики атомов
различных размеров и цветов?
5. В чем преимущества и недостатки шаростержневых и объемных моделей?
6. В чем различие строения алкенов и алканов?
Приложение к лабораторной работе №6
«Изготовление моделей молекул алкинов и их измеров»
Шаростежневая модель молекулы этина
Объемная модель молекулы этина
Схема образования σ-и π-связей в молекуле этина
Шаростержневая модель молекулы пропина
Объемная модель молекулы пропина
Схема образования σ- и π-связей в молекуле пропина
Схема углеродного скелета молекулы пропина с указанием длины связи
между атомами
Шаростержневая модель молекулы пентин-1
Объемная модель молекулы пентин-1
Схема образования σ- и π-связей в молекуле пентин-1 (рис. верхний)
Схема углеродного скелета молекулы пентин-1(рис.нижний)
Лабораторная работа № 7
«Получение ацетилена и изучение его свойств»
Цель работы:
- освоить лабораторный способ получения этилена, изучить его свойства, соблюдая правила по технике безопасности;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: три пробирки, газоотводная трубка, резиновая пробка с отверстием под газоотводную трубку, металлический штатив, сухой карбид
кальция, раствор перманганата калия, раствор бромной (или йодной) воды.
Опыт.
Все детали прибора должны быть сухими. Приготовьте три пробирки: в
первую пробирку налейте 1 мл бромной (или йодный) воды, во вторую – 1 мл
слабого раствора перманганата калия. Как окрашены эти растворы? В третью
пробирку положите небольшой кусочек карбида кальция, добавьте 3-4 капли
воды, быстро закройте пробкой с газоотводной трубкой и сразу начинайте
пропускать выделившийся газ ацетилен (этин) по очереди через каждый раствор бромной (или йодный) воды, а затем через слабый раствор перманганата
калия.
Поднимите газоотводную трубку вверх и подожгите выделяющийся этин.
Отметьте характер пламени. Чем оно отличается от пламени этена? Прекратите нагревание прибора, дайте ему остыть, разберите и помойте прибор.
Задание для самостоятельной работы
1.Как получают в лаборатории этин из карбида кальция? Напишите уравнение реакции.
2. Почему при получении этина из карбида кальция все детали прибора
должны быть сухими?
3.Почему этин обесцвечивает раствор перманганата калия и раствор бромной
(или йодной) воды? Напишите уравнения реакций.
4. Напишите уравнение реакции горения этина.
Лабораторная работа № 8
«Изучение свойств гидроксильных соединений»
Цель работы:
– экспериментально изучить свойства гидроксильных соединений, соблюдая
правила по технике безопасности;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, спираль из медной проволочки, этанол, глицерин,
фенол, растворы: сульфата мели (II), гидроксида натрия, индикатора фенолфталеина хлорида железа (III).
Опыт 1. Окисление одноатомного спитра
В пробирку налейте не более 1 мл этанола и погрузите в него раскаленную
спираль из медной проволочки. При этом ощущается характерный запах уксусного альдегида, образующегося в результате реакции.
Задание для самостоятельной работы
Какие вещества образуются при действии этанола на раскаленную спираль из
медной проволочки? Напишите уравнение.
Опыт 2. Качественная реакция на многоатомные спирты
В пробирку налейте около 1 мл 10%-ного раствора сульфата мели (II) и добавьте немного 10% раствора гидроксида натрия до образования голубого
осадка гидроксида меди (II).
К полученному осадку добавьте по каплям глицерин. Взболтайте смесь. Отметьте превращение голубого осадка в раствор темно-синего цвета. Проделайте аналогичный опыт с этанолом.
Задание для самостоятельной работы
Какая реакция лежит в основе получения голубого осадка гидроксида меди
(II)? Напишите уравнение этой реакции.
Какая реакция характерна для глицерина и других многоатомных спиртов?
Напишите уравнения соответствующих реакций.
Есть ли разница в процессе образования органических солей (алкоголятов)
одноатомными и многоатомными спиртами? Если есть, то в чем она заключается?
Опыт 3. Реакция нейтрализации между фенолом и щелочью
Внимание! С фенолом обращаться осторожно.
В пробирку налейте 1 мл гидроксида натрия и 1-2 капли индикатора фенолфталеина, Раствор окрашивается в слабо-малиновый цвет. Далее к раствору
по каплям добавляйте раствор фенола (после каждой капли взбалтывать содержимое пробирки) до исчезновения окраски.
Задание для самостоятельной работы
1.Почему раствор фенола взаимодействует с раствором гидроксида натрия?
Напишите уравнение реакции.
2.Какая разница в отношении к щелочам фенола и этанола?
Опыт 4.Качественная реакция на фенол
Внимание! С фенолом обращаться осторожно.
К 1 капле фенола добавить 5 капель воды и 1 каплю хлорида железа
(III).Раствор приобретает фиолетовую окраску, образуется органическое
комплексное соединение.
Задание для самостоятельной работы
Составьте структурную формулу фенола и объясните, к какому классу органических соединений относится фенол.
Какое вещество является реактивом на фенол?
Лабораторная работа № 9
«Получение альдегидов и изучение их свойств»
Цель работы:
-освоить лабораторный способ получения альдегида, изучить его свойства,
соблюдая правила по технике безопасности;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, этанол, формалин, спираль из медной проволочки,
растворы: нитрата серебра, сульфата меди (II), гидроксида натрия, концентрированного аммиака, спиртовка.
Опыт 1. Получение этаналя
В пробирку налейте не более 1 мл этанола и погрузите в него раскаленную
спираль из медной проволочки. При этом ощущается характерный запах уксусного альдегида, образующегося в результате реакции.
Задание
Какие вещества образуются при действии этанола на раскаленную спираль из
медной проволочки? Напишите уравнение.
Опыт 2. Окисление метаналя
Реакция «серебряного зеркала». В чистую и сухую пробирку налейте 2
капли раствора нитрата серебра, добавьте 1 каплю концентрированного раствора аммиака, а затем 2 капли формалина. Полученную смесь быстро
нагрейте в пламени, не доводя до кипения. Как только заметили, что содержимое пробирки побурело и начал образовываться зеркальный слой серебра,
нагревание прекратите.
Задание
Почему поверхность стекла становиться зеркальной? Напишите уравнение
реакции.
Опыт 3. Реакция «медного зеркала».
Налейте в пробирку 5 капель формалина, добавьте туда 2 капли раствора
сульфата меди (II) и 5 капель 10%-ного раствора гидроксида натрия, сразу
нагрейте и проследите за появлением сначала желтого осадка гидроксида меди (I), а затем – красного осадка оксида меди (I).
Задание
1. Напишите уравнение получения гидроксида меди (II).
2.Напишите уравнение реакции формальдегида с гидроксидом меди (II).
3.В результате окисления формальдегида образуется муравьиная кислота.
Напишите уравнение реакции.
Лабораторная работа № 10
«Изучение химических свойств карбоновых кислот»
Цель работы:
-экспериментально изучить свойства карбоновых кислот, соблюдая правила
по технике безопасности;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, этанол, растворы уксусной кислоты, гидроксида
натрия, фенолфталеина; стружки магния, гранулы цинка, порошок меди, кусочек пемзы, водяная баня, газовая горелка.
Опыт 1. Электролитическая диссоциация
растворов уксусной и лимонной кислоты
В две пробирки с растворами кислот добавить 3-5 капель раствора индикатора лакмуса. Как изменился цвет раствора индикатора?
Нанесите по одной капле кислоты на желтые полоски универсальной индикаторной бумаги. Как изменился желтый цвет полоски универсальной индикаторной бумаги? Определите при помощи шкалы рН значение среды раствора
уксусной и лимонной кислоты.
Задание
Составить полуструктурные формулы уксусной и лимонной кислоты.
Составить уравнение электролитической диссоциации раствора уксусной
кислоты и раствора лимонной кислоты
Опыт 2. Взаимодействие уксусной и
лимонной кислоты с некоторыми металлами
В три пробирки влейте по 1 мл раствора уксусной кислоты. В одну пробирку
всыпьте немного стружек магния, в другую – несколько гранул цинка, в третью – порошок меди. В первой пробирке происходит бурная реакция, во второй – реакция протекает спокойно (иногда начинается только при нагревании), а в третьей пробирке реакция не идет. Аналогичные опыты проделайте
с раствором лимонной кислоты.
Задание
1.Какие металлы будут реагировать с кислотой? А какие нет?
2.Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре для
уксусной и лимонной кислот.
Опыт 3. Взаимодействие уксусной и
лимонной кислоты с основаниями
Влейте в пробирку 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько
капель раствора фенолфталеина. При добавлении кислоты происходит обесцвечивание.
Задание
Напишите уравнения реакций для уксусной и лимонной кислоты в молекулярном, ионном и сокращенно-ионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 4. Взаимодействие уксусной кислоты с этанолом
В пробирку налейте 10 капель этанола, столько же ледяной уксусной кислоты, положите внутрь маленьких кусочек пемзы. Закройте пробирку газоотводной трубкой и поставьте на водяную баню, нагретую до 60-700С, на 10-15
минут (см. рисунок). Охладите пробирку, не встряхивая, под струей воды и
налейте в нее аккуратно по стенке 2-3 мл холодной воды. Смесь расслаивается, образовавшийся эфир наверху и при покачивании пробирки хорошо замечен. Понюхайте образовавшийся эфир (приятный запах).
Задание
1.Напишите уравнение реакции между уксусной кислотой и этанолом и назовите по систематической номенклатуре все вещества.
2.Какую роль в реакции играет серная кислота?Можно ли серную кислоту
заменить на соляную? И почему?
3. Напишите уравнение реакции между лимонной кислотой и этанолом и
назовите по систематической номенклатуре все вещества.
4.Что такое реакция «этерификация»? Что такое реакция «перэтерификация»? Приведите пример реакции перэтерификация?
Рис. Получение сложного эфира
Лабораторная работа № 11
«Получение сложного эфира.
Изучение физических и химических свойств жиров»
Цель работы:
–экспериментально получить сложный эфир и изучить физические и химические свойства жиров, соблюдая правила по технике безопасности;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, этанол, бензин, бензол, тетрахлорэтан, концентрированная уксусная кислота, бромная вода, 20%-оый гидроксид натрия,
твердый хлорид натрия, газоотводная трубка, кусочки жира, подсолнечное
масло, маргарин, сливочное масло, кусочек пемзы, стеклянная палочка, водяная баня, газовая горелка.
Опыт 1. Получение сложного эфира
В пробирку налейте 10 капель этанола, столько же «ледяной» (концентрированной) уксусной кислоты, положите внутрь маленький кусочек пемзы. Закройте пробирку газоотводной трубкой и поставьте на водяную баню, нагретую до 60-700С, на 10-15 минут (см. рисунок). Охладите пробирку, не встряхивая, под струей воды и налейте в нее аккуратно по стенке 2-3 мл холодной
воды. Смесь расслаивается, образовавшийся эфир наверху и при покачивании пробирки хорошо замечен. Понюхайте образовавшийся эфир (приятный
запах).
Задание для самостоятельной работы
1.Напишите уравнение этой реакции и назовите по систематической номенклатуре все вещества.
2.Какую роль в реакции играет серная кислота?
3.Что такое реакция «этерификация»? Что такое реакция «перэтерификация»? Приведите пример реакции перэтерификация?
Рис. Получение сложного эфира
Опыт 2. Растворимость жиров
В одну пробирку налейте 3 мл бензина, во вторую – воды, в третью – этанола, в четвертую – бензола, в пятую – тетрахлорэтана. Во все пробирки с веществами поместите по кусочку жира и встряхните.
Задание
1.В каком растворителе растворился кусочек жира?
Опыт 3. Доказательство непредельного характера жира
В одну пробирку налейте 2 мл подсолнечного масла, во вторую поместите
кусочек твердого животного жира. К содержимому пробирок добавьте немного бромной воды. (Пробирку с кусочком твердого животного жира
нагрейте до расплавления).
Задание В какой из пробирок бромная вода обесцветилась? О чем это свидетельствует?
Опыт 4. Омыление жиров
В фарфоровую чашечку поместите 3 г жира, маргарина или сливочного масла
и прилейте 8 мл 20%-ого гидроксида натрия. Для ускорения реакции добавьте 2 мл этанола. Смесь кипятите 15-20 минут, помешивая стеклянной палочкой и добавляя воду до исходного уровня. Чтобы проверить, не остался ли
непрореагировавший жир, немного горячей смеси влейте в пробирку с горячей водой. Если при охлаждении на поверхности воды не всплывают капельки, то процесс омыления завершен, Если капельки жира всплывают, тогда
кипячение смеси продолжайте. После окончания реакции омыления к полученной массе добавьте 0,5 г хлорида натрия и еще кипятите.
Задание
Какое вещество появилось на поверхности воды в результате проделанного
опыта?
Напишите уравнение происходящей реакции.
Для каких практических целей используется процесс омыления жиров?
II семестр
неорганическая химия
Лабораторная работа № 1
«Образование комплексных соединений»
Цель работы:
– экспериментальное получение комплексных соединений;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, растворы: сульфата меди (II), нитрата серебра,
нашатырного спирта, концентрированной азотной кислоты, хлорида железа
(II), хлорида железа (III), гексацианоферрата ((III) калия, гексацианоферрата((II) калия
Опыт 1. Получение комплексной соли меди (II)
К голубому раствору сульфата меди (II) прилить нашатырный спирт, образуется ярко фиолетовый раствор сульфата тетраамминмеди (II).
Задание
Напишите уравнение реакции.
Опыт 2. Получение комплексной соли серебра и его разрушение
К раствору нитрата серебра добавить раствор хлорида натрия, Получившийся
белый осадок хлорида серебра растворить избытком концентрированного
раствора аммиака. Затем к полученным продуктам второй реакции добавить
концентрированную азотную кислоту. При этом вновь образуется белый осадок хлорида серебра.
Задание
Напишите уравнения реакций между 1) растворами нитрата серебра и хлорида натрия:
2) осадком хлорида серебра и концентрированным раствором аммиака;
3)образовавшимся комплексным соединением хлорида диамминсеребра(I) и
концентрированной азотной кислотой, в которой одним из продуктов будет
белый осадок хлорида серебра.
Опыт 3. Получение комплексного основания.
Свежеполученный гидроксид меди (II) обработать избытком нашатырного
спирта, перемешивая стеклянной палочкой. Голубой осадок гидроксида меди
(II) растворится и образуется ярко фиолетовый раствор гидроксида тетраамминмеди (II).
Задание
Напишите уравнение реакции.
Опыты 3 и 4. Качественные реакции на ионы железа (II) и (III) (получение комплексных солей)
Опыт 3
К раствору хлорида железа (II) добавить раствор гексацианоферрата((III) калия, образуется темно-синий осадок (турбуленовая синь).
Задание
Напишите уравнение реакции.
Опыт 4
К раствору хлорида железа (III) добавить раствор гексацианоферрата((II) калия, образуется сини-зеленый осадок (берлинская лазурь).
Задание
Напишите уравнение реакции.
Лабораторная работа № 2
«Приготовление растворов различных видов концентраций»
Цель работы:
– научить готовить раствора различных видов концентраций, соблюдая правила по технике безопасности;
-закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: мерные колбы объемом 50 мл, 100 мл, цилиндры 50 мл,
100мл, 150 мл, стеклянные стаканы объемом 100 мл, 200 мл, весы аптечные и
разновесы к ним, твердые соли: хлорид натрия, гидрокарбонат натрия, фосфат натрия, нитрат натрия.
Опыт 1. Приготовление 50 г 1%-ного раствора соли.
Проведите расчет по формуле ωсоли=(mсоли : mраствора)х100% и рассчитайте
массу соли воды, которые нужно взять для приготовления заданного раствора. Взвесьте рассчитанное количество соли на аптечных весах. Отмерьте цилиндром рассчитанное количество воды. Перенесите взвешенную соль и отмеренную цилиндром воду в стеклянный стакан на 100 мл. Напишите стеклографом на стакане получившуюся весовую концентрацию и формулу соли.
Рассчитайте получившуюся молярную концентрацию раствора, если принять
плотность раствора равную 1, 02 г/мл.
Приготовление 50 г 0,6% раствора из 1% раствора соли (разбавление)
Проведите расчет по «Правилу креста» и рассчитайте массу 1% раствора соли и массу воды, которые нужно смешать для получения 50 г 0,6% раствора
соли. Отметьте цилиндрами рассчитанные количества 1% раствора соли и
воды и перенесите эти объемы в стеклянный стакан на 100 мл. Напишите
стеклографом на стакане получившуюся весовую концентрацию и формулу
соли. Рассчитайте получившуюся молярную концентрацию раствора, если
принять плотность раствора равную 1, 01 г/мл.
1%
\
0,6
/
0,6
(50 г)
/
\
0%
0,4
Приготовление 50 г 0,8% раствора из 0,6% и 1% растворов соли (смешивание)
Проведите расчет по «Правилу креста» и рассчитайте массы 1% и 0,6% растворов соли, которые нужно смешать для получения 50 г 0,8% раствора. Отметьте цилиндрами рассчитанные количества 1%-ого и 0,6% -ого растворов
соли и перенесите эти объемы в стеклянный стакан на 100 мл. Напишите
стеклографом на стакане получившуюся весовую концентрацию и формулу
соли. Рассчитайте получившуюся молярную концентрацию раствора, если
принять плотность раствора равную 1, 01 г/мл.
1%
\
0,2
/
0,8
(50 г)
/
\
0,6%
0,2
ЗАДАНИЕ.
РЕШИТЬ ЗАДАЧИ.
Ситуационная задача 1. В целях предупреждения заболеваний медицинского работника
при попадании биологической жидкости на слизистые ротоглотки немедленно рот и горло прополоскать 0,05% раствором перманганата калия.
Определить массу навески перманганата калия на 100 мл (100г) проточной воды для приготовления Ꙍ(KMnO4)=0,05%=0,0005 раствора.
Ситуационная задача 2. В целях предупреждения заболеваний медицинского работника
при попадании биологической жидкости на слизистые носа немедленно обработать 0,05%
раствором перманганата калия.
Определить массу навески перманганата калия на 100 мл (100г) проточной воды для приготовления Ꙍ (KMnO4)=0,05%=0,0005 раствора.
Ситуационная задача 3. В целях предупреждения заболеваний медицинского работника
при попадании биологической жидкости на слизистые глаз немедленно промыть 0,01%
раствором перманганата калия, не тереть!
Определить массу навески перманганата калия на 500 мл (500г) проточной воды для приготовления Ꙍ(KMnO4)=0,01%=0,0001 раствора.
Лабораторная работа № 3
«Реакции, идущие с изменением степени окисления элементов»
Цель работы:
-провести экспериментально реакции, идущие с изменением степени окисления элементов, соблюдая правила по технике безопасности;
--закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, растворы сульфата железа (II), разбавленной серной кислоты, перманганата калия, йодида калия, сульфата меди (II), дихромата калия, крахмала, нитрита натрия.
Опыт 1. Окисление Fe2+
Налейте в пробирку 10 капель исходного раствора сульфата железа (II) и 3-4
капли разбавленного раствора серной кислоты. Очень осторожно (во избежание разбрызгивания) вскипятите смесь. После этого к полученной смеси добавьте 5-6 капель раствора перманганата калия. Как изменилась окраска раствора?
Задание
Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт 2. Восстановление Fe3+
Налейте в пробирку 5-7 капель сульфата железа (III) и 3-4 капли йодида калия. Как изменилась окраска раствора?
Задание
Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт 3. Восстановление Cu2+
Налейте в пробирку 5-7 капель сульфата меди (II) и 3-4 капли йодида калия.
Как изменилась окраска раствора?
Задание
Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт 4. Восстановление Cr6+
Налейте в пробирку 5-6 капель дихромата калия и 3 капли разбавленной серной кислоты, Добавьте 2 капли раствора йодида калия. Разбавьте содержимое 10 каплями воды. Изменится ли цвет раствора? Почему? Перенесите пипеткой содержимое в чистую пробирку и добавьте 1 каплю раствора крахмала. Изменилась ли окраска крахмала? Почему?
Задание
Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт 5. Окисление N3+
Налейте в пробирку 4-5 капель дихромата калия и 1-2 капли разбавленной
серной кислоты, Добавьте 1 каплю раствора нитрита натрия. Изменится ли
цвет раствора? Если нет, слегка нагрейте пробирку
Задание
Напишите уравнение реакции, помня, что нитрит натрия превращается в
нитрат натрия, и расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Лабораторная работа № 4
«Изучение общих свойств неорганических и органических кислот,
солей и оснований»
Цель работы:
-провести экспериментально обменные реакции между кислотами, солями и
основаниями, соблюдая правила по технике безопасности;
--закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, этанол, растворы уксусной кислоты, соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфата меди (II), хлорида алюминия, нитрата серебра, хлорида натрия фенолфталеина; стружки магния, гранулы цинка, порошок меди и оксид кальция, кусочек пемзы, водяная баня, газовая горелка.
Опыт 1. Электролитическая диссоциация растворов
кислот и растворов щелочей
1)В пробирку с раствором уксусной кислоты добавить 3-5 капель раствора
индикатора лакмуса. Наблюдать изменение окраски индикатора.
2)В пробирку с раствором соляной кислоты добавить 3-5 капель раствора индикатора лакмуса. Наблюдать изменение окраски индикатора.
3)В пробирку с раствором гидроксида натрия добавить 3-5 капель раствора
индикатора фенолфталеина Наблюдать изменение окраски индикатора.
Задание Составить уравнение электролитической диссоциации раствора уксусной и соляной кислоты, и гидроксида натрия
Опыт 2. Взаимодействие растворов кислот
с некоторыми металлами
1)В три пробирки влейте по 1 мл раствора уксусной кислоты. В одну пробирку всыпьте немного стружек магния, в другую – несколько гранул цинка, в
третью – порошок меди. В первой пробирке происходит бурная реакция, во
второй – реакция протекает спокойно (иногда начинается только при нагревании), а в третьей пробирке реакция не идет.
2) 1)В три пробирки влейте по 1 мл раствора соляной кислоты. В одну пробирку всыпьте немного стружек магния, в другую – несколько гранул цинка,
в третью – порошок меди. В первой пробирке происходит бурная реакция, во
второй – реакция протекает спокойно, а в третьей пробирке реакция не идет.
Задание
1.Какие металлы будут реагировать с уксусной и соляной кислотой? А какие
нет? Сделайте общий вывод об условиях протекания реакций с металлами
как органических, так и неорганических кислот.
2.Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 3. Взаимодействие растворов кислот
с оксидами металлов
1)Внесите немного на дно пробирки сухого порошка оксида кальция и добавьте 3 мл раствора соляной кислоты. Наблюдается быстрое растворение
оксида кальция.
2)Внесите немного на дно пробирки сухого порошка оксида кальция и добавьте 3 мл раствора уксусной кислоты. Наблюдается растворение оксида
кальция, при небольшом нагревании скорость реакции увеличивается. Почему?
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 4. Взаимодействие растворов кислот с основаниями
1)Влейте в пробирку 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько
капель раствора фенолфталеина. При добавлении уксусной кислоты происходит обесцвечивание.
2) Влейте в пробирку 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько
капель раствора фенолфталеина. При добавлении соляной кислоты происходит обесцвечивание.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 5. Взаимодействие кислот с солью
В пробирку налейте 1 мл уксусной кислоты и насыпьте немного гидрокарбоната натрия. Наблюдается выделение газа.
В пробирку налейте 1 мл соляной кислоты и насыпьте немного гидрокарбоната натрия. Наблюдается бурное выделение газа.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 6. Взаимодействие уксусной кислоты со спиртами
В пробирку налейте 10 капель этанола, столько же ледяной уксусной кислоты, положите внутрь маленьких кусочек пемзы. Закройте пробирку газоотводной трубкой и поставьте на водяную баню, нагретую до 60-700С, на 10-15
минут (см. рисунок). Охладите пробирку, не встряхивая, под струей воды и
налейте в нее аккуратно по стенке 2-3 мл холодной воды. Смесь расслаивается, образовавшийся эфир наверху и при покачивании пробирки хорошо замечен. Понюхайте образовавшийся эфир (приятный запах).
Задание
1.Напишите уравнение этой реакции и назовите по систематической номенклатуре все вещества.
2.Какую роль в реакции играет серная кислота?
3.Что такое реакция «этерификация»? Что такое реакция «перэтерификация»? Приведите пример реакции перэтерификация?
Опыт 7. Взаимодействие оснований с солью
В пробирку налейте 2 мл сульфата меди (II) и 1 мл раствора гидроксида
натрия. Образуется осадок голубого цвета.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 8. Взаимодействие амфотерных оснований и щелочей
В пробирку налейте 10 капель хлорида алюминия и 3-4 капели гидроксида
натрия. Образуется осадок, который растворится при дальнейшем добавлении гидроксида натрия. При этом образуется растворимое комплексное соединение.
Задание Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенно-ионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 9. Взаимодействие растворов двух солей
при обязательном образовании осадка
В пробирку налейте 2 капли нитрата серебра и 5-7 капель хлорида натрия.
Образуется белый осадок. Данная реакция является качественной реакцией
на ионы серебра.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Лабораторная работа № 5
«Качественные реакции на многоатомные спирты
и ионы Fe2+ и Fe3+ , и ионы Cl-, SO42-, PO4 3-, CO32-»
Цель:
-провести экспериментально качественные реакции на многоатомные спирты
и ионы Fe2+ и Fe3+и ионы Cl-, SO42-, PO4 3-, CO32-, соблюдая правила по технике безопасности;
--закрепить умение подтверждать теоретические знания химическим экспериментом.
Оборудование: пробирки, растворы
Опыт 1. Качественная реакция на многоатомные спирты
В пробирку налейте около 1 мл 10%-ного раствора сульфата мели (II) и добавьте немного 10% раствора гидроксида натрия до образования голубого
осадка гидроксида меди (II).
К полученному осадку добавьте по каплям глицерин. Взболтайте смесь. Отметьте превращение голубого осадка в раствор темно-синего цвета.
Задание
Какая реакция лежит в основе получения голубого осадка гидроксида меди
(II)? Напишите уравнение этой реакции.
Какая реакция характерна для глицерина и других многоатомных спиртов?
Напишите уравнения соответствующих реакций.
Опыт 2. Качественная реакция на ионы Fe2+
К раствору хлорида железа (II) добавить раствор гексацианоферрата((III) калия, образуется темно-синий осадок (турбуленовая синь).
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 3. Качественная реакция на ионы Fe3+
К раствору хлорида железа (III) добавить раствор гексацианоферрата((II) калия, образуется сини-зеленый осадок (берлинская лазурь).
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 4. Качественная реакция на ClВ пробирку налейте 2 капли нитрата серебра и 5-7 капель хлорида натрия.
Образуется белый осадок.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 5. Качественная реакция на SO42В пробирку налейте 2 капли хлорида бария и 2 капли сульфата натрия. Образуется белый осадок.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 6. Качественная реакция на PO4 3В пробирку налейте 2 капли нитрата серебра и 5 капель фосфата натрия. Образуется желтый осадок.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.
Опыт 7. Качественная реакция на CO32В пробирку налейте 1 мл соляной кислоты и насыпьте немного гидрокарбоната натрия. Наблюдается бурное выделение газа.
Задание
Напишите уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенноионном виде и назовите все вещества по систематической номенклатуре.