Рабочий журнал к лабораторным работам по химии

Разное

Рабочий журнал к лабораторным работам по химии предназначен для студентов изучающих химию, входящую в общеобразовательный курс. В пособии представлены лабораторные работы. В каждой лабораторной работе указаны цели ее проведения, вопросы для самостоятельной подготовки, методика выполнения опытов. В конце каждой лабораторной работы предусмотрен вывод к лабораторной работе.

Безридный Леонид Николаевич

11 октября 2023

475

Содержимое публикации

Министерство образования и науки хабаровского края

Краевое государственное бюджетное

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ образовательное учреждение

«Хабаровский автОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Рабочий журнал

к лабораторным работам по химии

студента______________________________

группа______________курс____________

Хабаровск

Издательство ХАМК

2023

УДК 54

ББК 24.1я

Р13

Рецензент:

Заведующая кафедрой химии Дальневосточного государственного медицинского университета кандидат химических наук, доцент Н.Н. Минаева.

Безридный Л.Н.

Р13 Рабочий журнал к лабораторным работам по химии:/ Сост. Л. Н. Безридный. Хабаровск: Изд-во Хабаровского автомеханического колледжа, 2023. – 58 с.

Рабочий журнал к лабораторным работам по химии предназначен для обучающихся изучающих химию. В пособии представлены лабораторные работы, предусмотренные учебным планом.

В каждой лабораторной работе указаны цели ее проведения, вопросы и задания для самостоятельной подготовки, методика выполнения опытов. В конце каждой лабораторной работы предусмотрен общий вывод.

Печатается в соответствии с решениями ЦК «Общеобразовательных дисциплин» и методического совета КГБ ПОУ ХАМК.

Лист контроля прохождения лабораторных работ

Название лабораторной работы	Дата выполнения	Оценка	Подпись
1. Приемы обращения с лабораторным оборудованием
2. Химическая кинетика и равновесие
3. Сравнение силы электролитов. Реакции обмена между растворами электролитов
4. Окислительно–восстановительные реакции
5. Важнейшие классы неорганических соединений
6. Общие свойства металлов
7. Качественный элементный анализ органических соединений
8. Алифатические углеводороды
9. Спирты
10. Карбоновые кислоты

«Химии никоим образом научиться

невозможно не видав самой

практики и не принимаясь

за химические операции»

М.В. Ломоносов

Рекомендации по выполнению лабораторных работ

Неотъемлемой частью изучения химии являются лабораторные работы. Правильно поставленный эксперимент позволяет проследить закономерности химических процессов, исследовать влияние различных факторов на то или иное явление, запомнить свойства вещества, а также способствует выработке методологии химического мышления и некоторых элементарных приемов работы в химической лаборатории.

Выполнение лабораторных работ открывает путь к непосредственному контакту с процессами, явлениями и лабораторным оборудованием, что важно как в плане закрепления и более глубокого осмысления теоретического материала, так и в плане приобретения практических навыков.

В соответствии с учебным планом в течение года студент обязан выполнить и оформить лабораторные работы, предусмотренные учебным планом.

Для выполнения лабораторной работы студенту предварительно необходимо:

– иметь индивидуальное пособие;

– каждой лабораторной работе предшествуют вопросы для самостоятельной подготовки, используя конспект лекций и рекомендуемую литературу, а также интернет;

– иметь ясное представление о цели работы и последовательности ее выполнения.

Записи результатов опыта и наблюдаемых изменений следует производить сразу же после его выполнения и не приступать к выполнению следующего опыта без записи результатов предыдущего. Результаты записываются после названия и описания опыта в отведенном месте или таблице данного пособия.

В конце лабораторной работы следует привести общий вывод к лабораторной работе.

Данное пособие не содержит вводных теоретических сведений. Автор считает эти теоретические сведения излишними, так как они приучают обучающихся идти по линии наименьшего сопротивления, заменять изучение учебника чтением конспективного изложения соответствующих тем в руководстве к лабораторным работам.

Лист контроля прохождения лабораторного практикума позволит самостоятельно оценить успешность освоения курса.

ПРАВИЛА РАБОТЫ В КАБИНЕТЕ (ЛАБОРАТОРИИ)

ХИМИИ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При работе в кабинете-лаборатории химии необходимо знать и строго соблюдать установленные правила по технике безопасности.

1. Рабочее место содержать в чистоте и порядке, не загромождать его посторонними предметами.

2. В кабинете (лаборатории) химии запрещается принимать пищу и напитки.

3. Приступать к проведению эксперимента только с разрешения преподавателя.

4. Запрещается пробовать на вкус любые вещества. Нюхать вещества можно, лишь осторожно направляя на себя пары или газы легким движением руки, а не наклоняясь к сосуду и не вдыхать полной грудью.

5. В процессе работы необходимо следить, чтобы вещества не попадали на кожу лица и рук, так как многие вещества вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек.

6. Сухие реактивы следует брать при помощи шпателя, растворы – пипеткой, для каждого реактива иметь отдельный шпатель или пипетку.

7. Избыток реактива не выливать и не высыпать обратно в посуду, из которой они взяты; помещать в посуду для слива или спускать с током воды в канализацию.

8. Соблюдать осторожность при пользовании растворами кислот, щелочей и других едких жидкостей.

9. При попадании на кожу и слизистые оболочки кислоты сначала промыть пораженное место большим количеством воды, а затем раствором соды (гидрокарбонат натрия).

10. При попадании на кожу и слизистые оболочки щелочи сначала промыть пораженное место водой до тех пор, пока участок не перестанет быть скользким, а затем раствором борной кислоты.

11. Не пользоваться неизвестными реактивами (без надписей и этикеток).

12. При нагревании жидких и твердых веществ в пробирках и колбах нельзя направлять их отверстия на себя и соседей. Нельзя также заглядывать сверху в открыто нагреваемые сосуды во избежание возможного поражения в результате химической реакции.

13. Спиртовку зажигать только спичкой, пламя должно быть удалено от вас на расстояние не менее чем на половину вытянутой руки.

14. Наблюдая за признаками реакции, не наклоняться близко к отверстию реакционного сосуда, испытывать вещества на запах движением ладони руки от отверстия сосуда к носу.

15. В случаях с разбитой лабораторной посудой не собирать ее осколки незащищенными руками, а использовать для этой цели щетку и совок.

16. Запрещается самостоятельно проводить любые опыты, не предусмотренные в данной работе.

17. Запрещается выливать в канализацию растворы и органические жидкости. Необходимо сливать их в склянки, предназначенные для этой цели.

18. Обо всех разлитых и рассыпанных реактивов немедленно сообщить преподавателю или лаборанту. Запрещается самостоятельно убирать любые вещества.

19. При получении травм (порезы, ожоги и. п.), а также при плохом самочувствии немедленно сообщить об этом преподавателю или лаборанту.

20. Запрещается оставлять без присмотра включенные нагревательные приборы, а также зажигать горелки и спиртовки без надобности.

21. При возникновении аварийных ситуаций во время занятий в кабинете (лаборатории) химии (пожар, появление посторонних запахов) не допускать паники и подчиняться только указаниям преподавателя.

22. По окончании работы вымыть посуду, привести рабочее место в порядок и сдать его преподавателю или лаборанту.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ерохин Ю. М., Ковалева И. Б. Химия: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования. – М. : Издательский центр «Академия», - 2021. – 400 с.

2. Рудзитис Г. Е. Химия. Органическая химия. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый уровень /Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 9-е изд. стереотип. – М. : Просвещение, 2022. – 224 с.

3. Рудзитис Г. Е. Химия. Основы общей химии. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый уровень. /Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 9-е изд. стереотип. – М. : Просвещение, 2022. – 224 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ПРИЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ С ЛАБОРАТОРНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

■Цель работы: познакомиться с лабораторной посудой и оборудованием, применяемым на занятиях по химии и их назначением, а также с устройством и обращением с лабораторным штативом и спиртовкой.

1. ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ХИМИЧЕСКОЙ ПОСУДОЙ И

ЛАБОРАТОРНЫМИ ПРИНАДЛЕЖНОСТЯМИ

Познакомиться с лабораторным оборудованием на рабочем месте. Зарисовать в таблицу химическую посуду, оборудование и разобрать их назначение.

Рисунки химической посуды и лабораторного оборудования	Назначение химической посуды и лабораторного оборудования
	Пробирка химическая –
	Стакан химический –
	Колба коническая –
	Колба круглодонная –
	Воронка конусообразная –
	Мерный цилиндр –
	Стеклянная палочка –
	Ложечка, шпатель –
	Фарфоровая чашечка –
	Ступка с пестиком –
	Пробиркодержатель –

2. УСТРОЙСТВО ЛАБОРАТОРНОГО ШТАТИВА

В процессе выполнения лабораторных работ в химическом кабинете (лаборатории) для закрепления частей химических установок при выполнении опытов используют лабораторный штатив.

Используя рисунок, записать название составных частей штатива и их назначение.

Рисунок	Составные части штатива	Назначение составных частей штатива
	1−
	2 −
	3 −
	4 −
	5 −

Применение лабораторного штатива. На кольцо штатива положить металлическую сетку, на нее поставить химический стакан. Затем снять стакан и установить на кольце фарфоровую чашку без металлической сетки.

3. ПРИЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ СО СПИРТОВКОЙ.

СТРОЕНИЕ ПЛАМЕНИ

1. Ознакомление с устройством спиртовки. Рассмотреть спиртовку. Найти ее составные части: резервуар, колпачок, трубку с диском, фитиль.

Рисунок	Составные части спиртовки
	1 –
	2 –
	3 –
	4 –

2. Инструкция по работе со спиртовкой. Снять колпачок со спиртовки и поставить его на стол. Проверить, плотно ли диск прилегает к отверстию сосуда, оно должно быть закрыто полностью, иначе может вспыхнуть спирт в сосуде. Зажечь спиртовку горячей спичкой. Нельзя зажигать ее от другой спиртовки! Это может вызвать пожар. Погасить спиртовку, накрыв пламя колпачком.

3. Строение пламени. Зажечь спиртовку и рассмотреть какое строение имеет пламя. Отметить в таблице цвет пламени и характеристику его зон по температуре (самая горячая, менее горячая, негорючая):

Зона	Цвет пламени	Характеристика температурного режима пламени
I
II
III

4. Какой частью пламени следует пользоваться при нагревании?____

________________________________________________________________

5. Налить в пробирку на 1/5 ее высоты воду. Поместить пробирку в пробиркодержатель. Внести пробирку в самую горячую часть пламени.

6. Направлять отверстие прогреваемой пробирки в сторону от себя и соседей, избегая выбрасывания жидкости.

ВНИМАНИЕ!Нагревать осторожно сначала всю пробирку, а затем, не вынимая ее из пламени, ту часть, где находится вещество. Направлять отверстие нагреваемой пробирки в сторону от себя и соседей,избегая выбрасывания жидкости.

Не наклоняться над нагреваемым сосудом (пробиркой). Пробирку нагревать до начала закипания воды. Поставить нагретую пробирку в штатив для пробирок.

Погасить спиртовку, накрыв пламя колпачком.

ПОМНИТЬ!При использовании спиртовки запрещается:

– передача зажженной спиртовки;

– зажигание одной спиртовки от другой.

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ

■Цель работы: изучить влияния концентрации реагирующих веществ и температуры на скорость химической реакции и равновесия в химической системе.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Дать определение скорости химической реакции. Перечислить факторы, влияющие на скорость химической реакции.

2. Привести математическое выражение скорости химической реакции. Объяснить, почему в математическом выражении скорости стоит знак «минус».

3. Сформулировать закон действующих масс. Каков физический смысл константы скорости реакции, и какие факторы влияют на ее величину?

4. Как влияет температура на скорость химических реакций?

5. Что такое температурный коэффициент скорости реакции?

6. Что называется химическим равновесием? Привести примеры.

7. Что называется константой равновесия? Какие факторы влияют на величину константы равновесия?

8. Как формулируется принцип Ле Шателье-Брауна? Как влияет изменения внешних условий на состояние равновесия обратимых химических реакций?

Опыт 1. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ (демонстрационный)

Скорость реакции в зависимости от концентрации реагирующих веществ исследуется на примере реакции Г. Ландольта (1886 г.):

2KIO₃ + 5Na₂SO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 5Na₂SO₄ + I₂ + H₂O

В результате реакции образуется молекулярный йод, который в присутствии крахмала окрашивает раствор в синий цвет. Поэтому опознавательным знаком прохождения данной реакции является резкий переход окраски: бесцветный раствор становится темно-синим.

Для исследования влияния концентрации одного из реагирующих веществ на скорость данной реакции следует провести ее несколько раз, варьируя концентрацию раствора одного реагента, но оставляя концентрацию второго реагента постоянной. Для этого нужно приготовить растворы, составы которых указаны в таблице.

В пять стаканов налить раствор иодата калия (столбец А). В пять других стаканов налить раствор сульфита натрия, подкисленный серной кислотой (столбец Б) и добавить в каждый небольшое количество крахмального раствора (несколько капель). В растворы иодата калия добавить указанное количество воды (столбец С).

Провести реакцию, сливая последовательно каждую пару растворов реагентов и измеряя интервал времени от момента смешивания реагентов до появления синего окрашивания крахмала (уже добавлен в раствор сульфита натрия).

№	Объем раствора, мл				Условная концентрация С_усл (KIO₃)	Время протекания реакции τ, с	Условная скорость реакции υ = 100/τ
	А	Б	С
	KIO₃	Na₂SO₃	H₂O
1	30	20	0	1,00
2	25	20	5	0,75
3	20	20	10	0,50
4	15	20	15	0,25
5	10	20	20	0,125

По результатам эксперимента построить график, откладывая по горизонтальной оси условную концентрацию (KIO₃), а по вертикальной оси – условную скорость реакции.

υ_усл

С_усл (KIO

Написать кинематическое уравнение зависимости скорости реакции от концентрации KIO₃ при постоянной концентрации Na₂SO₃.

________________________________________________________________

Проанализировав график, сделать вывод о характере зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ.

Опыт 2. Зависимость скорости химической реакции

от температуры (демонстрационный)

Для выполнения опыта в три мерные пробирки налить по 3 мл иодата калия, а в другие три пробирки – по 3 мл раствора сульфита натрия.

Первую пару пробирок поместить в стакан с водопроводной водой, через 3–4 мин измерить температуру воды в стакане, смешать содержимое пробирок и отсчитывать время с момента сливания до момента появления синего окрашивания.

Вторую пару пробирок поместить в стакан с водой и нагреть воду до температуры на 11–12⁰С выше в сравнении с первой парой пробирок. Проделать тот же самый опыт. Нагреть на 1–2 ⁰С выше заданной температуры (т.е. не 10 ⁰С, а на 11–12 ⁰С) необходимо потому, что при смешивании растворов температура немного понижается.

В третьей паре пробирок температуру воды повысить еще на 11–12 ⁰С относительно второй. Результаты вычислений занести в таблицу.

№

Температура

опыта,⁰С

Промежуток

времени от начала

сливания до

появления

окрашивания, с

Условная

скорость

реакции

υ = 100/τ

Температурный

коэффициент

скорости

реакции, γ

1	t₁ =	τ₁ =	υ₁ =	γ₁ =
2	t₂ =	τ₂ =	υ₂ =	γ₂ =
3	t₃ =	τ₃ =	υ₃ =	γ₃ =

Рассчитать температурный коэффициент скорости реакции для каждого случая γ:

γ₁ = = =

γ₂ = = =

γ₃ = = =

γ_ср = =

Сделать вывод о характере зависимости скорости химической реакции от температуры: ______________________________________________

Опыт 3. Состояние химического равновесия и способы его смещения

При взаимодействии хлорида железа (III) с роданидом аммония NH₄SCN протекает обратимая реакция с образованием роданида железа (III), имеющего красную окраску:

FeCl₃+ 3NH₄SCNFe(SCN)₃ + 3NH₄Cl

желтый бесцветный красный бесцветный

Смещение равновесия легко наблюдать по изменению интенсивности окраски раствора.

В измерительном цилиндре на 25 мл смешать по 10 мл 0,0025 М растворов хлорида железа (III) и 0,0025 M раствора роданида аммония. Полученный раствор разлить поровну в пять пробирок. Одну из них оставить в качестве эталона, цвет в ней принять за цвет системы в исходном состоянии.

В остальные пробирки добавить следующие реактивы: в первую – 2-3 капли насыщенного раствора хлорида железа (III), во вторую – 2-3 капли насыщенного раствора роданида аммония, в третью – один микрошпатель хлорида аммония; четвертую пробирку нагреть в пламени спиртовки.

Сравнить с эталоном интенсивность окраски раствора. Результаты наблюдений занести в таблицу.

Номер пробирки	Воздействие на равновесие	Изменение интенсивности окраски по отношению к эталону (усиление, ослабление)	Направление смещения равновесия (влево, вправо)
1	FeCl₃
2	NH₄SCN
3	NH₄Cl
3	Нагревание

Написать выражение константы химического равновесия для исследуемой реакции:

К_р =

Вывод (на основании принципа Ле Шателье, объяснить влияние концентрации веществ на химическое равновесие): _______________________

Вывод к лабораторной работе:_______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

СРАВНЕНИЕ СИЛЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

РЕАКЦИИ ОБМЕНА МЕЖДУ РАСТВОРАМИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

■Цель работы: ознакомиться с экспериментальным методом изучения силы электролитов; изучить условия протекания реакций между растворами электролитов до конца.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Что называется электролитической диссоциации? Сформулировать основные положения теории электролитической диссоциации.

2. Что такое степень электролитической диссоциации? От каких факторов она зависит?

3. Что такое константа электролитической диссоциации? От каких факторов она зависит?

4. Какие реакции называются ионными реакциями? Какими уравнениями выражаются ионные уравнения?

5. Формулы каких веществ в ионных уравнениях записываются в виде ионов, молекул?

6. В каких случаях реакции обмена в растворах электролитов являются необратимыми?

Опыт 1. Сравнение силы кислот

В одну пробирку налить 1 мл 1 М раствора соляной кислоты, а в другую – столько же 1 М раствора уксусной кислоты. Взять два приблизительно одинаковых по величине кусочка мрамора и бросить по одному в каждую пробирку. Заполнить таблицу.

Описание процессов	Сравниваемые кислоты
Описание процессов	HCl	CH₃COOH
Отметить свои наблюдения
Уравнение диссоциации
Молекулярное уравнение реакции
Полное ионное уравнение
Сокращенное ионное уравнение
Константа диссоциации (Приложение 2)

От концентрации каких ионов зависит скорость выделения газа? ___

________________________________________________________________

В растворе какой кислоты концентрация этих ионов больше? ______

________________________________________________________________

Сделать вывод об относительной силе исследуемых кислот ________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 2. Сравнение силы оснований

В две пробирки налить по 1 мл 0,5 М раствора хлорида кальция. В одну пробирку добавить 1 мл 1 М раствора гидроксида натрия, а в другую – столько же 1 М раствора гидроксида аммония. Заполнить таблицу.

Описание процессов	Сравниваемые основания
Описание процессов	NaOH	NH₄OH
Отметить свои наблюдения
Уравнение диссоциации
Молекулярное уравнение реакции
Полное ионное уравнение
Сокращенное ионное уравнение
Константа диссоциации (Приложение 2)

От концентрации каких ионов зависит скорость выпадения осадка? _

________________________________________________________________

В растворе какого основания концентрация этих ионов больше? ____

________________________________________________________________

Сделать вывод об относительной силе исследуемых оснований_____

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Реакции обмена между растворами электролитов

Установить возможность протекания химических реакций между растворами электролитов.

3.1. Растворами карбоната натрия и соляной кислотой

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора карбоната натрия и прибавить примерно такой же объем 1 М раствора соляной кислоты

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнения реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионом виде (Приложение 1)

3.2. Растворами сульфата меди (II) и гидроксидом натрия

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора сульфата меди (II) и прибавить примерно такой же объем 1 М раствора гидроксида натрия до выпадения осадка

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнения реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионом виде (Приложение 1)

3.3. Растворами хлорида аммония и гидроксидом натрия

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора хлорида аммония и прибавить примерно такой же объем 1 М раствора гидроксида натрия. По запаху идентифицировать один из продуктов реакции

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнения реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионом виде (Приложение 1)

3.4. Растворами ацетата натрия и соляной кислотой

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора ацетата натрия и прибавить примерно такой же объем 1 М раствора соляной кислоты. По запаху идентифицировать один из продуктов реакции

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнения реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионом виде (Приложение 1)

3.5. Растворами гидроксида натрия и соляной кислоты

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку налить 1 мл 1 М раствора гидроксида натрия, добавить 2-3 капли раствора фенолфталеина, а затем добавить 1 М раствор соляной кислоты до обесцвечивания

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнения реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионом виде (Приложение 1)

Вывод:_____________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

■Цель работы: исследовать окислительно-восстановительные свойства некоторых веществ.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Что такое окислительно-восстановительные реакции? Чем обусловлено изменение степеней окисления в ходе окислительно-восстановительных реакций?

2. Как называется: а) процесс отдачи электронов; б) процесс присоединения электронов?

3. Как называются частицы (атомы, молекулы или ионы), которые: а) отдают электроны; б) принимают электроны?

4. Что такое а) межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции; б) внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции; в) реакции диспропорцирования?

5. В какой среде – кислой, нейтральной или щелочной - расходуется наибольшее количество окислителя – перманганата калия KMnO₄?

Опыт 1. Восстановительные свойства соединений хрома (III)

В пробирку налить 0,5 мл 0,1 М раствор хлорида хрома (III), прибавить 1 М раствор гидроксида натрия до растворения образующегося осадка и затем 1 мл 3%-ного раствора пероксида водорода. Смесь перемешать и при необходимости нагреть в пламени спиртовки до изменения окраски.

Отметить свои наблюдения:___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнение реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде между хлоридом хрома (III) и гидроксидом натрия:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Расставить степени окисления. Используя метод электронного баланса, расставить коэффициенты в уравнениях ОВР, указать окислитель, восстановитель; процессы окисления и восстановления:

… Na₃[Cr(OH)₆] + … H₂O₂ = … Na₂CrO₄ + … NaOH + … H₂O

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:_____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 2. Окислительные свойства перманганата калия

в различных средах

В три пробирки налить по 1 мл 0,05 М раствора перманганата калия. Затем в первую пробирку добавить 1 мл 1 М раствора серной кислоты, во вторую – 1 мл дистиллированной воды, а в третью – 1 мл 6 М раствора гидроксида натрия (Осторожно!!!). Затем в каждую пробирку добавить по 1-2 мл 0,1 М раствора сульфита натрия.

Отметить свои наблюдения:___________________________________

а) в кислой среде (рН<7);

…KMnO₄ +…Na₂SO₃ +…H₂SO₄ →…MnSO₄ +…K₂SO₄ + …Na₂SO₄ +…H₂O

________________________________________________________________________________________________________________________________

б) в нейтральной среде (pH=7);

…KMnO₄ +… Na₂SO₃ +… H₂O →… MnO₂↓ + … Na₂SO₄ + … KOH

________________________________________________________________________________________________________________________________

в)в щелочной среде (pH>7);

…KMnO₄+… Na₂SO₃ +… NaОН →… Na₂MnO₄ + … Na₂SO₄ +… H₂O

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод (указать, в какой среде окислительные свойства KMnO₄ выражены наиболее сильно, почему?): _________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Окислительно-восстановительные свойства

пероксида водорода

В одну пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора иодида калия, а в другую столько же 0,05 М раствора перманганата калия. В обе пробирки добавить по 1 мл 1 М раствора серной кислоты и по 1 мл 3%-ного раствора пероксида водорода.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

а) … KI + … H₂SO₄ + … H₂O₂ → … I₂ + … K₂SO₄ +… H₂O

________________________________________________________________________________________________________________________________

б) …KMnO₄ + … H₂SO₄ + … H₂O₂→ …О₂↑ +… MnSO₄ + …K₂SO₄ +… H₂O

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 4^*. Внутримолекулярные

окислительно-восстановительные реакции

(демонстрационный, вытяжной шкаф)

В демонстрационную пробирку поместить 2-3 микрошпателя нитрата меди (II)Cu(NO₃)₂∙3H₂O. Закрепить пробирку в лапке штатива и осторожно нагреть в пламени спиртовки.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

Закончить уравнение ОВР, расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса, указать окислитель, восстановитель; процессы окисления и восстановления:

Cu(NO₃)₂→ _________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

■Цель работы: изучить химические свойства классов неорганических соединений с точки зрения теории электролитической диссоциации.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Дать определение оксидам, кислотам, основаниям и солям с точки зрения атомно-молекулярного учения и теории электролитической диссоциации.

2. Какие химические свойства имеют: а) основные оксиды; б) кислотные оксиды?

3. Какие химические свойства имеют основания? Привести примеры.

4. Что такое реакция нейтрализации? Привести примеры.

5. Как кислоты взаимодействуют с оксидами, основаниями, амфотерными гидроксидами и солями? Привести примеры.

6. Как кислоты взаимодействуют с металлами? Привести примеры.

7. Как взаимодействуют соли с кислотами? Привести примеры.

8. Как взаимодействуют соли с другими солями? Привести примеры.

Опыт 1. Взаимодействие основных оксидов с водой

В две пробирки налить по 2 мл дистиллированной воды и добавить в каждую по 2-3 капли раствора фенолфталеина. Поместить в первую пробирку один микрошпатель оксида кальция, а во вторую – столько же оксида меди (II). Перемешать содержимое пробирок.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения возможных реакций между:

а) оксидом кальция и водой;

________________________________________________________________

б) оксидом меди (II) и водой;

________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 2. Взаимодействие основных оксидов с кислотами

В одну пробирку поместить один микрошпатель оксида кальция, а в другую – столько же оксида меди (II). В обе пробирки добавить по 1 мл 2 М раствора соляной кислоты. Содержимое второй пробирки слегка нагреть в пламени спиртовки.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде между:

а) оксидом кальция и соляной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) оксидом меди (II) и соляной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Взаимодействие щелочей с кислотами

В две пробирки налить по 1 мл 1 М раствора гидроксида натрия и добавить в каждую пробирку по 1-2 капли раствора фенолфталеина.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Затем в одну пробирку по каплям добавить 1 М раствор соляной кислоты, а в другую – 1 М раствор серной кислоты.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде между:

а) гидроксидом натрия и соляной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) гидроксидом натрия и серной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:_____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 4. Исследование свойств гидроксида алюминия (цинка)

Для получения гидроксида алюминия (цинка) в пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора соли алюминия (цинка) и добавить по каплям 1 М раствора гидроксида натрия до образования осадка.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________

Полученный осадок разделить в две пробирки. В одну пробирку добавить 1 мл 1 М раствора соляной кислоты, а в другую – 1 мл 1 М раствора гидроксида натрия.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде между:

а) солью алюминия (цинка) и гидроксидом натрия;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) гидроксидом алюминия (цинка) и соляной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) гидроксидом алюминия (цинка) и раствором гидроксидом натрия;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 5. Свойства нерастворимых оснований

Для получения гидроксида меди (II) в пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора сульфата меди (II) и добавить 1 М раствора гидроксида натрия до образования осадка.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________

Полученный осадок разделить в две пробирки. В одну пробирку добавить 1 мл 1 М раствора серной кислоты, а другую – нагреть в пламени спиртовки.

Отметить свои наблюдения:___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде между:

а) сульфатом меди (II) и гидроксидом натрия;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) гидроксидом меди (II) и серной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнение реакции разложения гидроксида меди (II);

________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 6. Взаимодействие кислот с солями

В одну пробирку налить 1 мл 0,1 М раствора карбоната натрия, а в другую – столько же 0,1 М раствора нитрата свинца (II). В обе пробирки добавить по 1 мл 1 М раствора соляной кислоты.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде между:

а) карбонатом натрия и соляной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) нитратом свинца (II) и соляной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 7. Взаимодействие кислот с металлами

В две пробирки налить по 1 мл 2 М раствора соляной кислоты. В одну пробирку поместить гранулу цинка, а в другую – кусочек металлической меди.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения возможных реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде между:

а) цинком и соляной кислотой;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) медью и соляной кислотой;

________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 8. Реакции между растворами солей

В трех пробирках испытать действие по 1 мл 0,1 М растворов: хлорида натрия на нитрат свинца (II), сульфата натрия на хлорид бария, хлорид кальция на карбонат натрия.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде между:

а) хлоридом натрия и нитратом свинца (II):

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) сульфатом натрия и хлоридом бария:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) хлоридом кальция и карбонатом натрия;

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

■Цель работы: исследовать восстановительные свойства металлов, увязав их с положением в ряду напряжений.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Каковы особенности электронного строения атомов металлических элементов? Чем обусловлена относительно слабая связь валентных электронов атомов металлов с ядром?

2. Какие соединения образуются при взаимодействии металлов с кислородом, водородом, азотом и серой? Привести соответствующие уравнения реакций.

3. Чем обусловлена способность металлов взаимодействовать с кислотами?

4. Почему разбавленная и концентрированная серная и азотная кислота по-разному действуют на металлы?

5. Какие металлы взаимодействуют с растворами щелочей? Привести соответствующие уравнения реакций.

6. Что характеризует электрохимический ряд напряжений металлов и значение стандартного электродного потенциала?

Опыт 1. Окисление металлов кислородом

1.1. Горение магния. Небольшой кусочек (1–2 см) магниевой ленты захватить за край тигельными щипцами и внести в пламя спиртовки. Когда магний загорится, вынести его из огня, спиртовку погасить.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

1.2. Горение меди. Медную проволоку (пластинку) взять тигельными щипцами и прокалить в пламени спиртовки.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций окисления металлов. Расставить степени окисления. Расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса, указать окислитель, восстановитель; процессы окисления и восстановления:

________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 2. Взаимодействие металлов с раствором щелочи

В пробирку налить 1 мл 6 М раствора гидроксида натрия (Осторожно!!!) и поместить гранулу алюминия (цинка). Содержимое пробирки нагреть в пламени спиртовки.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Расставить степени окисления. Написать уравнение реакций. Расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса, указать окислитель, восстановитель; процессы окисления и восстановления:

________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Взаимодействие металлов с кислотами,

окисляющими ионом водорода

В три пробирки налить по 1 мл 2 М раствора соляной кислоты. В первую пробирку поместить немного магния, во вторую – гранулу цинка, а в третью – кусочек меди.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения возможных реакций. Расставить степени окисления. Расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса, указать окислитель, восстановитель; процессы окисления и восстановления:

________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 4. Ряд напряжений металлов

В четыре пробирки налить по 2 мл 0,5 М растворов солей меди (+2), железа (+2), олова (+2) и цинка (+2). Опустить в каждую пробирку (кроме раствора с одноименными ионами) узкую медную пластину (или проволоку). Через 3−4 мин осмотреть пластины.

Вынуть медные пластины из пробирок и опустить во все растворы железные пластины (проволоку, гвоздь). Осмотреть их через 3−4 мин. Провести аналогичные опыты с гранулами цинка, железа и олова.

Заполнить таблицу поставив (+) под ионами тех металлов, которые вытесняются металлами, и (–) в том случае, когда вытеснения не происходит.

Исследуемый металл	Ионы металлов в растворе
Исследуемый металл	Cu²⁺	Zn²⁺	Fe²⁺	Sn²⁺
Медь
Железо
Цинк
Олово

Расположить металлы в ряд по убыванию их восстановительной активности. Написать под каждым металлом его стандартный электродный потенциал. Соответствует ли экспериментально составленный ряд металлов их положению в ряду напряжений металлов (Приложение 4). Принимая нормальный электродный потенциал водорода равным нулю, поместить водород в полученный ряд активностей.

Е⁰, В
Электрод

Вывод: _____________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

КАЧЕСТВЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ

ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

■Цель работы: научиться экспериментально определять углерод, водород и хлор в органических соединениях.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Что такое качественный элементный анализ?

2. Что является общим методом определения углерода и водорода в органических соединениях?

3. В чем сущность пробы Бейльштейна для определения галогенов в органических соединениях?

Опыт 1. Определение углерода и водорода окислением

органического вещества оксидом меди (II)

Зарисовать прибор для определения углерода и водорода в органических соединениях.

В пробирку-реактор поместить 1–2 г оксида меди (II) и 0,2–0,3 г парафина. Нагреть пробирку в пламени спиртовки до плавления парафина, а затем содержимое ее встряхнуть, чтобы вещества хорошо перемешались. Пробирку закрепить в штативе в горизонтальном положении и поместить в нее недалеко от открытого конца немного безводного сульфата меди (II). Пробирку закрыть пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустить в другую пробирку с известковой водой. Содержимое пробирки нагреть.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

Написать уравнения реакций. Для парафина использовать его усредненную формулу С₁₉Н₄₀:

а) взаимодействие парафина с оксидом меди (II);

________________________________________________________________

б) взаимодействие известковой воды с оксидом углерода (IV);

________________________________________________________________

в) гидратации безводного сульфата меди (II);

________________________________________________________________

Вывод:_____________________________________________________

Опыт 2. Определение хлора в органических соединениях

(проба Бейльштейна)

Сделать спираль из медной проволоки и прокалить ее в пламени спиртовки до тех пор, пока пламя перестанет окрашиваться в зеленый цвет. Прокаленную спираль опустить в пробирку с хлороформом или в другое органическое вещество, содержащее хлор, затем вновь поместить спираль в пламя спиртовки.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций:

а) взаимодействие меди с кислородом;

________________________________________________________________

б) взаимодействие хлороформа (трихлорметана)CHCl₃или другого органического вещества с оксидом меди (II);

________________________________________________________________

Вывод:_____________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

АЛИФАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

■Цель работы: познакомиться с лабораторными способами получения некоторых представителей алифатических углеводородов (алканов и алкенов) и изучить их химические свойства.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Что называют алканами и алкенами? Какова их общая формула?

2. Перечислить лабораторные способы получения алканов и алкенов. Написать соответствующие им уравнения химических реакций.

3. Перечислить химические свойства алканов, протекающие по механизму радикального замещения. Написать соответствующие уравнения им реакций.

4. Перечислить реакции присоединения, свойственные алкенам. Написать соответствующие им уравнения реакций.

5. Написать реакции окисления, свойственные алкенам.

6. Указать реакцию Вагнера и написать ее уравнение.

Опыт 1. Получение и свойства метана

Зарисовать прибор для получения и исследования свойств метана.

Пробирку-реактор на 1/3 заполнить смесью ацетата натрия и натронной извести. Укрепить ее в штативе горизонтально и закрыть пробкой с газоотводной трубкой. Подготовить две пробирки с растворами перманганата калия (0,05 М) и бромной водой в штативе для пробирок.

Сначала нагреть всю пробирку-реактор с реакционной смесью, а затем сильно ту ее часть, где находится смесь. Сначала из пробирки выходит воздух, а затем – газ. Газоотводную пробку поочередно опустить в пробирки с 0,05 М раствором перманганата калия и бромную воду на несколько секунд.

Повернуть газоотводную трубку и поджечь выделяющийся газ.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

Написать уравнения реакций:

а) получения метана из ацетата натрия;

________________________________________________________________

б) отношение метана к бромной воде при обычных условиях;

________________________________________________________________

в) отношение метана к водному раствору перманганата калия;

________________________________________________________________

г) горение метана;

________________________________________________________________

Каков цвет пламени при горении метана? Почему?

Вывод: _____________________________________________________

Опыт 2. Получение и свойства этилена

Зарисовать прибор для получения и исследования свойств этилена.

В пробирку-реактор налить 1 мл этилового спирта, затем полностью засыпать спирт сухим чистым речным песком, кусочками битого фарфора, а свержу добавить слой сухой белой глины (или оксида алюминия) слоем в 2 см. Пробирку закрепить в горизонтальном положении в лапке штатива, закрыв ее пробкой с газоотводной трубкой. В одну из пробирок, находящихся в штативе, налить 2 мл 0,05 М раствора перманганата калия, а в другую – 2 мл раствора бромной воды. Прогреть пробирку-реактор по всей длине, а затем сильно нагреть ту часть пробирки–реактора, где находится глина, а затем время от времени перенести пламя на песок, пропитанный этиловым спиртом. Газоотводную трубку опустить сначала в пробирку с бромной водой. Как только раствор обесцветится, перенести газоотводную трубку в 0,05 М раствор перманганата калия. Как только произойдет изменение окраски раствора перманганата калия, повернуть газоотводную трубку вверх, поджечь выделяющийся этилен.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

Написать уравнения реакций:

а) получение этилена из этилового спирта;

________________________________________________________________

б) взаимодействие этилена с бромной водой;

________________________________________________________________________________________________________________________________

в) окисление этилена водным раствором перманганата калия;

________________________________________________________________________________________________________________________________

г) горение этилена;

________________________________________________________________

Каков цвет пламени при горении этилена? Почему?

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

СПИРТЫ

■Цель работы: изучить некоторые физические и химические свойства предельных одноатомных спиртов. Отметить качественную реакцию на многоатомные спирты.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Дать определение спиртам.

2. Указать физические свойства спиртов. Указать механизм возникновения водородной связи между молекулами спиртов.

3. Перечислить химические свойства спиртов, обусловленные наличием в молекуле ОН-группы и написать уравнения соответствующих реакций.

4. Перечислить химические свойства спиртов, обусловленные наличием водорода в гидроксильной группе, и написать уравнения соответствующих реакций.

5. Указать реакцию, позволяющую отличать одноатомные спирты от многоатомных, написать уравнение этой химической реакции.

6. Какие продукты образуются при окислении первичных и вторичных спиртов, написать уравнения соответствующих реакций?

Опыт 1. Растворимость спиртов в воде

В четыре пробирки налить по 1 мл этилового, пропилового, бутилового (или изобутилового) и амилового (или изоамилового) спиртов. В каждую пробирку добавить по 1–2 мл воды и содержимое пробирок встряхнуть. Чтобы результаты опыта были более наглядными, добавить в каждую пробирку по 1-2 капле 0,05 М раствора перманганата калия (поскольку перманганат калия не растворяется в спиртах, легко определить границу раздела фаз в тех случаях, когда спирты имеют ограниченную растворимость).

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

Расположить спирты в ряд по растворимости в воде и отметить их растворимость в зависимости от строения радикала. Сравнить полученные результаты со справочными данными (Приложение 5):

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 2. Реакции окисления этилового спирта

2.1.Окисление оксидом меди (II). В пробирку налить 1 мл этилового спирта. Держа спираль из медной проволоки тигельными щипцами, нагреть ее в пламени спиртовки до появления черного налета оксида меди (II). Еще горячую спираль опустить в пробирку с этиловым спиртом. Операцию повторить 2-3 раза. При этом ощущается запах уксусного альдегида, напоминающий запах зеленого яблока (нюхать осторожно!!!).

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций:

а) окисление меди кислородом;

________________________________________________________________

б) окисление этилового спирта оксидом меди (II);

________________________________________________________________

2.2.Окисление хромовой смесью. В пробирку налить 1 мл 5%-го раствора дихромата калия, 1 мл 2 М раствора серной кислоты и 1 мл этилового спирта. Нагреть в пламени спиртовки до начала изменения окраски. (Осторожно! Избегать разбрызгивания жидкости! Убрать от огня пробирки со спиртами!). Ощущается запах уксусного альдегида, напоминающий запах зеленого яблока (нюхать осторожно!!!).

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакции окисления этилового спирта дихроматом калия в кислой среде:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Получение диэтилового эфира

В сухую пробирку налить 1 мл этилового спирта и 1 мл концентрированной серной кислоты и осторожно нагреть в пламени спиртовки до начинающего кипения. Затем спиртовку убрать и к горячей смеси по стенке пробирки добавить пипеткой 1 мл этилового спирта. Потом пробирку закрыть пробкой с прямой газоотводной трубкой с оттянутым концом, осторожно ее нагреть и поджечь выделяющийся эфир.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнение реакции получения диэтилового эфира:

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 4. Получение глицерата меди (II)

В пробирку налить 1 мл 2%-го раствора сульфата меди (II) и добавить по каплям 10%-ый раствор гидроксида натрия до образования голубого осадка. К полученному осадку добавить немного глицерина и смесь перемешать.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Написать уравнения реакций между:

а) сульфатом меди (II) и гидроксидом натрия;

________________________________________________________________

б) глицерином и гидроксидом меди (II).

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

■Цель работы: изучить некоторые физические и химические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот.

Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе

1. Дать определение карбоновым кислотам.

2. Указать физические свойства карбоновых кислот

3. Перечислить химические свойства карбоновых кислот, обусловленные наличием водорода в карбоксильной группе и, написать соответствующие уравнения химических реакций.

4. Перечислить химические свойства карбоновых кислот, обусловленные наличием гидроксильной группы, в карбоксильной группе, и написать уравнения соответствующих реакций.

Опыт 1. Растворимость предельных карбоновых кислот в воде

В четыре пробирки внести по 0,5 мл или несколько кристаллов муравьиной, уксусной, масляной и стеариновой кислот и добавить по 2–3 мл дистиллированной воды. Содержимое пробирок тщательно перемешать, если кислота не растворяется, пробирку нагреть.

Отметить свои наблюдения: ___________________________________

Расположить кислоты в ряд по убывающей кислотности и сравнить со значением их констант диссоциации (Приложение 6):

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _____________________________________________________

Опыт 2. Свойства уксусной кислоты

Провести химические реакции, характерные для предельных карбоновых кислот на примере уксусной кислоты.

2.1. Отношение уксусной кислоты к индикаторам

Порядок

выполнения

работы

В три пробирки налить по 1 мл 1 М уксусной кислоты. В первую пробирку добавить 1-2 капли метилового оранжевого, во вторую - 1-2 капли лакмуса и в третью – 1-2 капли фенолфталеина.

Отметить свои

наблюдения

2.2. Взаимодействие уксусной кислоты со щелочью

(реакция нейтрализации)

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку налить 1 мл 1 М раствора гидроксида натрия и 1-2 капли раствора фенолфталеина, добавить по каплям 1 М раствор уксусной кислоты до изменения окраски индикатора

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнение реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде

2.3. Взаимодействие уксусной кислоты с карбонатом натрия

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку налить 1 мл 1 М раствора уксусной кислоты и добавить столько же 0,1 М раствора карбоната натрия

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнение реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде

2.4. Взаимодействие уксусной кислоты с металлами

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку поместить один микрошпатель порошка магния и добавить 1 мл 1 М раствора уксусной кислоты

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнение реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде

2.5. Взаимодействие уксусной кислоты с оксидом магния

Порядок

выполнения

опыта

В пробирку поместить один микрошпатель оксида магния и добавить 1-2 мл 1 М раствора уксусной кислоты. Содержимое пробирки нагреть в пламени спиртовки

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнение реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде

2.6. Взаимодействие уксусной кислоты со спиртами

Порядок

выполнения

опыта

В сухую пробирку налить 1 мл этилового (изоамилового) спирта, 1 мл ледяной уксусной кислоты и 1-2 капли концентрированной серной кислоты. Пробирку закрыть пробкой с длинной трубкой-холодильником и нагреть на водяной бане 5-10 минут при температуре около 80 ⁰С. Раствор охладить. Для выделения эфира к содержимому пробирки прилить 3-4 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Эфир в процессе высаливания всплывает, образуя слой.

Отметить свои

наблюдения

Написать уравнение реакции между этиловым (изоамиловым) спиртом и уксусной кислотой

Вывод: _____________________________________________________

Вывод к лабораторной работе: _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Растворимости кислот, оснований и солей в воде

Катионы

Анионы

ОН^-

F^-

Cl^-

Br^-

I^-

S^2-

SO₃^2-

SO₄^2-

NO₃^-

PO₄^3-

CO₃^2-

SiO₃^2-

CH₃COO^-

NH₄⁺

Na⁺

K⁺

Mg²⁺

Ca²⁺

Ba²⁺

Al³⁺

—

Cr³⁺

—

Zn²⁺

Mn²⁺

Co²⁺

Ni²⁺

Fe²⁺

Fe³⁺

—

Cu²⁺

Ag⁺

—

Sn²⁺

—

Pb²⁺

Hg²⁺

—

Примечание: Р – растворимое вещество (растворимость свыше 1 г вещества в воде массой 100 г); М – малорастворимое вещество (в воде массой 100 г растворяется вещество массой от 0,1 до 1 г); Н – практически нерастворимое вещество (в воде массой 100 г растворяется меньше 0,1 г вещества); — - вещество не существует или разлагается водой; ? – нет достоверных сведений о существовании соединения.

Приложение 2. Константы диссоциации кислот и оснований

Название	Формула	Значение
Соляная кислота	HCl	1∙10⁷
Уксуснаякислота	CH₃COOH	1,75∙10^–5
Аммония гидроксид	NH₄OH	1,78∙10^–5
Натрия гидроксид	NaOH	5,9

Приложение 3. Пероксид водорода Н₂О₂ в ОВР

Среда раствора	Н₂О₂-восстановитель	Н₂О₂-окислитель
Кислая	Н₂О₂ – 2е^- → О₂↑ + 2Н⁺	Н₂O₂ + 2H⁺ + 2e^- → 2H₂O
Щелочная	H₂O₂ + 2OH – 2e^- → O₂↑ + 2H₂O	H₂O₂ + 2e^- → 2OH^-
Нейтральная	H₂O₂ – 2e → O₂↑ + 2H⁺	H₂O₂ + 2e^- → 2OH^-

Приложение 4. Ряд стандартных электродных потенциалов (Т = 298 К)

Электрод

Электродная реакция

Е⁰, В

K⁺/K

Ca²⁺/Ca

Na⁺/Na

Mg²⁺/Mg

Al³⁺/Al

Mn²⁺/Mn

Zn²⁺/Zn

Fe²⁺/Fe

Со²⁺/Co

Ni²⁺/Ni

Sn²⁺/Sn

Pb²⁺/Pb

H⁺/H₂

Cu²⁺/Cu

Ag⁺/Ag

Hg²⁺/Hg

Pt²⁺/Pt

K⁺ + e^- = K

Ca²⁺ + 2e^- = Ca

Na⁺+ e^- = Na

Mg²⁺ + 2e^- = Mg

Al³⁺ + 3e^- = Al

Mn²⁺ + 2e^- = Mn

Zn²⁺+ 2e^- = Zn

Fe²⁺ + 2e^- = Fe

Co²⁺+2e = Co

Ni²⁺ + 2e^- = Ni

Sn²⁺ + 2e^- = Sn

Pb²⁺ + 2e^- = Pb

H⁺+ e^- = 1/2H₂

Cu²⁺ + 2e^- = Cu

Ag⁺ + e^- = Ag

Hg²⁺ + 2e^- = Hg

Pt²⁺ + 2e^- = Pt

−2,925

−2,866

−2,714

−2,363

−1,662

−1,180

−0,763

−0,440

-0,277

−0,250

−0,136

−0,126

+0,000

+0,337

+0,799

+0,854

+1,200

Приложение 5. Растворимость спиртов в воде

Название	Формула	S (на 100 г воды)
Метиловый	СН₃ОН	∞
Этиловый	СН₃СН₂ОН	∞
Пропиловый	СН₃СН₂СН₂ОН	∞
Изопропиловый	(СН₃)₂СНОН	∞
Бутиловый (первичный)	СН₃СН₂СН₂СН₂ОН	7,9
Бутиловый (вторичный)	СН₃СН₂СН(ОН)СН₃	12,5
Изобутиловый	(СН₃)₂СНСН₂ОН	9,5
Трет-бутиловый	(СН₃)₃СОН	Хорошо растворим
Пентиловый (амиловый)	CH₃(CH₂)₃CH₂OH	2,3
Изопентиловый	(CH₃)₂CH(CH₂)₂OH	2,6
Этиленгликоль	HOCH₂CH₂OH	∞
Глицерин	CHOH(CH₂OH)₂	∞
Приложение 6. Константы диссоциации карбоновых кислот
Название	Формула	Значение К_а
Муравьиная кислота	НСООН	1,77·10^-4
Уксусная кислота	СН₃СООН	1,75·10^-5
Пропионовая кислота	СН₃СН₂СООН	1,34·10^-5
Масляная кислота	СН₃СН₂СН₂СООН	1,52·10^-5
Пальмитиновая кислота	СН₃(СН₂)₁₄СООН	−
Стеариновая кислота	СН₃(СН₃)₁₆СООН	−
Бензойная кислота	С₆Н₅СООН	6,3·10^-5

Приложение 7. Качественные реакции на катионы

Определяемый ион	Реактив, используемый для определения	Признак качественной реакции
Ag⁺	Cl^-	Белый творожистый осадок, нерастворимый в кислотах
Al³⁺	OH^-	Белый студенистый осадок, растворимый в избытке щелочи
Cu²⁺	OH^-	Голубой осадок, растворимый в избытке аммиака
Cu²⁺	S^2-	Черный осадок, нерастворимый в кислотах
Fe²⁺	OH^-	Зеленоватый осадок, который с течением времени становится бурым
Fe²⁺	K₄[Fe(CN₆)]	Темно-синий осадок (турнбулева синь)
Fe³⁺	OH^-	Бурый осадок
	K₃[Fe(CN)₆]	Темно-синий осадок (турнбулева синь)
	NH₄SCN	Соединение кроваво-красного цвета
Pb²⁺	Cl^-	Белый творожистый осадок, нерастворимый в кислотах
Pb²⁺	S^2-	Черный осадок, нерастворимый в кислотах
NH₄⁺	OH^-, t ⁰C	Запах аммиака и посинение красной лакмусовой бумажки
Ba²⁺	SO₄^2-	Белый осадок, нерастворимый в кислотах
Ca²⁺	CO₃^2-	Белый осадок, растворимый в кислотах с выделением газа
Ca²⁺	Пламя	Окрашивает пламя в кирпично-красный цвет
Na⁺	Пламя	Окрашивает пламя в желтый цвет
K⁺	Пламя	Окрашивает пламя в фиолетовый цвет

Приложение 8. Качественные реакции на анионы

Определяемый ион	Реактив, используемый для определения	Признак качественной реакции
ОН^-	Фенолфталеин	Окрашивается в малиновый цвет
	Лакмус	Окрашивается в синий цвет
	Метилоранж	Окрашивается в желтый цвет
Cl^-	Ag⁺	Белый творожистый осадок, нерастворимый в кислотах
Br^-	Ag⁺	Желтый творожистый осадок, нерастворимый в кислотах
I^-	Ag⁺	Желтый осадок, нерастворимый в кислотах
S^2-	Н⁺	Выделяется газ H₂S с запахом тухлых яиц
S^2-	Ag⁺	Черный осадок, нерастворимый в аммиаке, но растворимый в азотной кислоте
SO₃^2-	Н⁺	Газ с резким запахом горящей спички
SO₃^2-	Ba²⁺	Белый кристаллический осадок, растворимый в азотной и соляной кислотах
SO₄^2-	Ba²⁺	Белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах
CO₃^2-	Н⁺	Бесцветный газ, вызывающий помутнение известковой воды
CO₃^2-	Ca²⁺	Белый кристаллический осадок, растворимый в кислотах с выделением газа

PO₄^3-	Ag⁺	Желтый осадок, растворимый в азотной кислоте
NO₃^-	H₂SO₄ + Cu (t⁰ C)	Газ бурого цвета

Приложение 9. Качественные реакции на органические вещества

Определяемые вещества	Реактив, используемый для определения	Признак качественной реакции
Алкены, алкины	Бромная вода (Br₂)	Обесцвечивание раствора
	РастворKMnO₄ (Н⁺)	Обесцвечивание раствора,
	РастворKMnO₄ (Н₂О)	Выпадение бурого осадка
НС ≡ С – R	[Ag(NH₃)₂]OH	Выпадает белый осадок
НС ≡ С – R	[Cu(NH₃)₂]OH	Выпадает красный осадок
Толуол	РастворKMnO₄,t⁰C	Обесцвечивание раствора
Многоатомные спирты	Cu(OH)₂	ОсадокCu(OH)₂ растворяется, раствор приобретает синюю окраску
Фенол С₆Н₅ОН	FeCl₃	Раствор фиолетового цвета
Фенол С₆Н₅ОН	Бромная вода (Br₂)	Выпадает белый осадок
Альдегиды	Cu(OH)₂, t ⁰C	Образование красного осадка Cu₂O
Альдегиды	[Ag(NH₃)₂]OH,t⁰C	На стенках пробирки образуется «серебряное зеркало»
Карбоновые кислоты	Лакмус, метилоранж	Раствор краснеет
Карбоновые кислоты	РастворNaHCO₃	«Вскипание» выделение бесцветного газа и запаха СО₂
Анилин	Бромная вода (Br₂)	Выпадает белый осадок
Белок	Свежеосажденный Cu(OH)₂ в избытке щелочи	Появляется сине-фиолетовое окрашивание
Белок	HNO₃ (конц.), t⁰C	Появляется желтое окрашивание