Завдання 3. Фільтрація та декантація
Прилади, посуд та реактиви:
1.Склянки на 100-250 см3 -3 шт.
2.Лійка скляна -1 шт.
3.Паличка скляна -1 шт.
4.Штатив із кільцем -1 шт.
5.Фільтрувальний папір
6.Ножиці -1 шт.
7.Вода, забруднена розтертим активованим вугіллям
8.Вода, забруднена піском
Хід роботи
Теоретична частина
В хімічній практиці велике значення має чистота речовин, із якими доводиться працювати, оскільки робота з нечистими реактивами призводить до неправильних результатів, а іноді може бути причиною нещасних випадків.
Методи очищення речовин різні і залежать від властивостей речовин та їх застосування. Найбільш поширеними методами є фільтрація, кристалізація, дистиляція та сублімація.
Чисті речовини володіють характерними і тільки їм властивими фізичними та хімічними властивостями. Тому чистоту речовини можна перевірити як фізичними (густина, температура плавлення, температура кипіння), так і хімічними (характерні реакції) методами.
Експериментальна частина
Для відокремлення нерозчинних речовин від розчину застосовують метод декантації або фільтрації. Суть методу декантації полягає в тому, що розчину дають спочатку відстоятися, а потім обережно зливають з осаду рідину. Цей метод застосовують у тих випадках, коли осад добре осідає.
Для фільтрування, звичайно, користуються фільтрувальним папером, який вільно пропускає воду та інші рідини і затримує нерозчинні частинки. Рідину, яка пройшла через фільтр, називають фільтратом.
Для виготовлення фільтра треба взяти квадратний аркуш фільтрувального паперу зі стороною вдвічі більшою від діаметра лійки, скласти його вчетверо, обрізати чверть колом кінці і відвернути три аркуші в один бік, а четвертий аркуш – у другий. У лійку фільтр треба вкладати сухим, а потім злегка змочити водою і притиснути так, що між папером і склом не залишилося пухирців повітря. За розміром фільтр повинен бути трохи меншим за лійку. Готову лійку з фільтром вставляють у кільце штатива і підставляють склянку для збирання фільтрату. Кінець лійки при цьому повинен торкатися стінки склянки, щоб рідина могла вільно стікати і не розбризкуватися. Рідину треба наливати на фільтр за допомогою скляної палички, щоб не пролити поза фільтр. Рівень води на фільтрі повинен бути на 5 мм нижчим від краю фільтра.
Завдання 4. Кристалізація
Прилади, посуд і реактиви:
1.Склянка на 100-250 см3 -2 шт.
2.Скляна лійка -1 шт.
3.Фільтрувальний папір
4.Штатив із кільцем -1 шт.
5.Лійка для гарячого фільтрування –1 шт.
6.Електроплитка -1 шт.
7.Терези з різноважками -1 шт.
8.Скляна паличка -1 шт.
9.Вода дистильована
10.Сода (гідрокарбонат натрію)
11.Натрію сульфат
12.Купруму сульфат
13.Лійка Бюхнера
14.Колба Бунзена
15.Вакуумний насос
16.Чашка Петрі
Хід роботи
Приготувати насичений при 100°С розчин шляхом додавання невеликих порцій речовин (сода, натрію сульфат, купруму сульфат) до 200 см3 дистильованої води до припинення розчинення солі в розчині при його кипінні. Гарячий розчин фільтрують через складчастий фільтр (краще помістити фільтр в “лійку для гарячого фільтрування”).
Фільтрат охолоджують до кімнатної температури, після чого фільтрування проводять на лійці Бюхнера, приєднаній до колби Бунзена з використанням вакууму. На дірчасте дно лійки Бюхнера кладуть кружок фільтрувального паперу, такого діаметру, як дно лійки. Фільтр змочують злегка водою, включають насос і наливають у лійку Бюхнера розчин із викристалізованим осадом. Після закінчення фільтрування, від’єднують колбу від насоса, а потім закривають водопровідний кран або вимикають вакуумний насос. Кристалічний осад переносять на чашку Петрі і висушують при кімнатній температурі. Повітряно сухі кристали зважують і обчислюють вихід за формулою:
q(%) = m2/m1∙100,
де m1 - маса солі до кристалізації
m2 - маса солі після кристалізації
Завдання 5. Дистиляція
Прилади, посуд і реактиви:
1.Колба Вюрца на 100 см3 -1 шт.
2.Холодильник Лібіха -1 шт.
3.Алонж -1 шт.
4.Конічна колба на 100 см3 -2 шт.
5.Штатив із лапками -2 шт.
6.Термометр на 150°С -1 шт.
7.Електроплитка -1 шт.
8.Водопровідна вода
9.Натрію або амонію оксалат
10.Скляні капіляри або пемза
Хід роботи
Зібрати прилад для дистиляції, який складається з колби Вюрца, холодильника Лібіха, алонжа, колби-приймача. Нижню трубку холодильника Лібіха під'єднати до водопровідного крана, кінець верхньої трубки опустити в раковину. В колбу Вюрца налити 100 см3 водопровідної води, закрити корком з термометром, верхній рівень ртутної кульки якого повинен бути на рівні нижнього зрізу бокової трубки колби Вюрца. Колбу нагрівають так, щоб швидкість дистиляції становила 2 краплі за секунду. Нагрівання припиняють, коли в колбі залишиться 10-15 см3 води. Перегнану воду вимірюють мірним циліндром.
Дистилят перевіряють на відсутність йонів Са2+ за допомогою натрію оксалату (відсутність осаду). Такий же дослід проводять паралельно з водопровідною водою.
Напишіть спостереження і зробіть відповідні висновки.
Завдання 6. Сублімація
Прилади, посуд і реактиви:
1.Хімічна склянка (без носика) на 100 см3 -1 шт.
2.Круглодонна колба на 100 см3 -1 шт.
3.Електроплитка -1 шт.
4.Пісочна ванна -1 шт.
5.Йод кристалічний (нафталін, бензойна кислота)
6.Терези з різноважками
7.Годинникове скло -1 шт.
Хід роботи
Покладіть у склянку 100 мг йоду (нафталіну або бензойної кислоти) і закрийте його круглодонною колбою, наполовину заповненою холодною водою. Злегка нагрійте склянку на пісочній ванні і спостерігайте наповнення стакана фіолетовими парами йоду. Зверніть увагу на перетворення кристаликів йоду безпосередньо в пару, минаючи рідкий стан. Спостерігайте утворення на холодному дні колби кристаликів йоду. Коли сублімація закінчиться, дайте склянці охолонути, не знімаючи з неї колбу. Після повного охолодження підніміть обережно колбу і кусочком фільтрувального паперу зніміть йод із дна колби у попередньо зважене годинникове скло чи бюкс. Зверніть увагу, чи не залишилось чогось на дні склянки. Сублімат зважте на терезах і обчисліть вихід.
Напишіть спостереження і зробіть висновки.
Оформити і захистити протокол.
ЛІТЕРАТУРА
1.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.
2.Коровин Н.В. Общая химия. –М.: Высшая школа, 1998. –559 с.
3.Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1997. –527 с.
4.Конспект лекцій.
5.Практикум з загальної та неорганічної хімії: Посібник // Є.Я.Левітін, Р.Г.Клюєва, А.М.Бризицька та ін. –Х.: Основа, 1998. –119 с.
6.Неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. фармац. спец. вузов (Практикум) // А.К.Сухомлинов, Н.В.Боровская, П.Я.Пустовар и др. –Киев: Высшая школа, 1983. –167 с.
7.Григор’єва В.В., Самійленко В.М., Сич А.М. Загальна хімія. К.: Вища школа, 1991. –430 с.
8.Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. К.: Вища школа, 1998. –480 с.
9.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. хим.-техн.спец. вузов. –М.: Высшая школа, 1998. –743 с.
10.Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1993. –592 с.
11.Телегус В.С., Бодак О.І., Заречнюк О.С., Кінжибало В.В. Основи загальної хімії / За ред. В.С.Телегуса: Підручник. –Львів: Світ, 2000. –424 с.
12.Скопенко В.В., Григор’єва В.В. Найважливіші класи неорганічних сполук. К.: Либідь, 1996. –151 с.
13.Вступ до хімічної номенклатури / О.А.Голуб, М.Ю.Корнілов, В.В.Скопенко та ін. К.: Школяр, 1997. –48 с.
14.Корнілов М.Ю., Білодід О.І., Голуб О.А. Термінологічний посібник з хімії. –К.: ІЗМН, 1996. –256 с.
15.Зайцев О.С. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции. М.: Химия, 1990. –352 с.
16.Яцимирський К.Б., Яцимирський В.К. Хімічний зв’язок. К.: Вища школа, 1993. –309 с.
ЗАНЯТТЯ №2