ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 754

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Общие методические указания 3

1. Основные понятия и законы химии 4

Задачи к главе 1 11

2. Состав и строение атома. Химическая связь 13

2.1. Состав атома 13

2.2. Строение электронных оболочек 14

2.3. Геометрические и энергетические характеристики атомов 15

2.4. Химическая связь 16

Задачи к главе 2 17

3. Химическая термодинамика 20

3.1. Термохимия 21

3.2. Химическое сродство 22

Задачи к главе 3 24

4. Химическая кинетика и равновесие 28

4.1. Химическая кинетика 28

4.2. Химическое равновесие 31

Задачи к главе 4 34

5. Растворы. Способы выражения состава 37

Задачи к главе 5 38

6. Свойства растворов неэлектролитов 40

Задачи к главе 6 42

7. Свойства растворов электролитов 43

7.1. Электролитическая диссоциация 43

7.2. Произведение растворимости 46

Задачи к главе 7 46

8. Ионное произведение воды. Водородный показатель 48

Задачи к главе 8 49

9. Ионообменные реакции. Гидролиз солей 49

Задачи к главе 9 53

10. Комплексные соединения 55

Задачи к главе 10 57

11. Окислительно-восстановительные реакции 57

Задачи к главе 11 60

12. Электрохимические явления 63

12.1. Гальванический элемент 63

12.2. Электролиз 67

Задачи к главе 12 71

Приложения 74

КИЇВ КДАВТ 2003

Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу «Хімія для студентів спеціальностей «Судноводіння на морських і внутрішніх водних шляхах» та «Експлуатація суднових енергетичних установок».

Укл. Т.О.Сєрова ст. викладач.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

1.1 Методичні вказівки до вивчення теоретичного матеріалу

До основних класів неорганічних сполук належать оксиди, кислоти, основи, солі.

Оксидами називають сполуки елементів з киснем, ступінь окислення якого –2. Так, Са²⁺О^2- - кальцій оксид, а Са²⁺О₂ – кальцій пероксид (містить пероксидну групу –0 –0 -).

За хімічним характером оксиди поділяють на солетворні і несолетворні (NO, CO. SiO та ін.). Солетворні оксиди, в свою чергу, поділяють на основні, кислотні, амфотерні.

Основними називають оксиди, гідратами яких є основи. Це оксиди металів у нижчих ступенях окислення. Серед них тільки оксиди лужних і лужноземельних металів реагують з водою, утворюючи розчинні у воді основи – луги:

Li₂O+H₂O=2LiOH

Кислотними називають оксиди, гідратами яких є кислоти. Їх також називають ангідридами відповідних кислот. Це оксиди неметалів (SO₂, N₂O₃, SO₃…) і деякі оксиди металів у вищих ступенях окислення (Mn₂O₇, V₂O₅, CrO₃…). Кислотні оксиди взаємодіють з водою з утворенням кислот (виняток SiO₂).

SO₂+H₂O=H₂SO₃

Амфотерними називають оксиди, які залежно від умов виявляють властивості основних і кислотних оксидів. Наприклад, BeO, ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃, Fe₂O₃, MnO₂ та ін. З водою не взаємодіють.

Методи добування то основні властивості оксидів детально описані в наведених підручниках. Слід звернути увагу на зв’язок між властивостями хімічних елементів, ступенем їх окислення і хімічним характером оксидів та гідроксидів, що утворюються. Так, хром (ІІ) оксид CrO – основний, хром (ІІІ) оксид Cr₂O₃ – амфотерний, а хром (VI) оксид CrO₃ – кислотний. Їм відповідають хром гідроксид Cr(OH)₂ , амфотерний хром гідроксид Cr(OH)₃ і хромова кислота H₂CrO₄. Тобто хімічний характер оксидів із зростанням ступеня окислення змінюється від основного через амфотерний до кислотного. Таким же чином і в межах малих періодів і рядів великих періодів із збільшенням порядкового номера елементів змінюється характер вищих оксидів від основних через амфотерні до кислотних.

При вивченні номенклатури необхідно запам’ятати технічні назви деяких оксидів і гідроксидів, які використовуються в будівництві. Наприклад, СаО – гашене вапно, MgO – палена магнезія, Al₂O₃ – глинозем, SiO₂ – кварц, пісок та ін.

Найскладнішим у вивченні цієї теми є розуміння поняття “амфотерність”. Амфотерність – це властивість оксидів і гідроксидів залежно від умов перебігу процесу реагувати як з кислотами, так і з основами.

З кислотами амфотерні оксиди реагують як основні оксиди, а амфотерні гідроксиди – як слабкі основи з утворенням солей відповідних кислот:

Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O

Характер продуктів реакції амфотерних оксидів і гідроксидів з гідроксидами і карбонатами активних металів залежить від умов.

У водних розчинах реакції відбуваються з утворенням комплексних гідроксосолей:

Al₂O₃+3H₂O+2NaOH=2Na[Al (OH₄)]

Al(OH)₃+ NaOH_{(P-H)_} Na[Al (OH₄)]

натрій гексогідроксоалюмінат

Al (OH)₃+ 3NaOH Na₃[Al (OH₆)]

натрій метаалюмінат

При високій температурі утворюються безводні солі:

t^o

Al₂O₃+2NaOH 2Na[Al (OH₄)] натрій метаалюмінат

t^o

Al₂O₃+СаСО₃ Са(AlO₂)₂+СО₂↑ кальцій метаалюмінат

При вивченні основ необхідно звернути увагу на їх кислотність. Це поняття використовують у багатьох хімічних розрахунках. Кислотність дорівнює кількості гідроксогруп ОН^- , які зв’язані із катіоном металу в основі, або заміщені в хімічній реакції. Так, NH₄OH – амоній гідроксид – це однокислотна основа.

Запам’ятайте, що одно - і багатокислотні основи можуть утворювати один, або кілька основних залишків. Основний залишок – це група атомів, яка утворюється внаслідок ступінчатого відриву від основи гідроксогруп ОН^-.

NaOH Na⁺

Al (OH)₃ Al (OH)⁺₂

Al (OH)⁺₂ Al (OH) ²⁺

Al (OH) ²⁺ Al³⁺

Al (OH)₃ Al (OH)⁺₂ Al (OH) ²⁺ Al³⁺

Зверніть увагу на позитивний заряд основних залишків.

1.2 Проведення дослідів