Экология и природопользование; 31.05.01 – Лечебное дело)

Составители: к.х.н., доцент Грищенко Н.В.

преподаватель Рочева Т.К.

преподаватель Старцева О.М.

Сыктывкар 2014

Оглавление

1. Введение. 4

2. Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности. 4

Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам.. 4

3. Тема 1. Растворы. Классификация растворов. Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов: по точной навеске, из фиксанала. Разбавление и концентрирование растворов. 8

Лабораторная работа № 1. 21

Приготовление разбавленного раствора хлорида натрия из его концентрированного раствора путем разбавления. Контроль состава раствора методом денсиметрии. 21

4. Тема 2. Введение в объемный (титриметрический) анализ. Основные понятия и определения. Классификация методов объемного анализа. Метод нейтрализации. Индикаторы в методе нейтрализации. 25

Лабораторная работа №2. 31

2.1 Алкалиметрическое определение серной кислоты в растворе с индикаторами фенолфталеином и метилоранжем.. 31

2.2 Ацидиметрическое определение карбоната натрия в водном растворе с индикаторами фенолфталеином и метилоранжем.. 34

5. Тема 3. Равновесия в растворах слабых электролитов, кислых и гидролизующихся солей 38

6. Тема 4. Теория кислот и оснований Аррениуса и Бренстеда-Лоури. Сопряженные кислотно-основные пары. Буферные системы.. 48

Лабораторная работа №3. 57

Приготовление буферного раствора заданного состава и исследование его свойств 57

7. Тема 5. Гетерогенные равновесия и процессы.. 60

Лабораторная работа № 4. 65

4.1. Изучение свойств растворов гидролизующихся солей. 65

4.2. Изучение равновесий осадок малорастворимого электролита – его насыщенный раствор 67

8. Тема 6. Окислительно-восстановительные реакции и процессы. Окислительно-восстановительное титрование. Индикаторы в методе окислительно-восстановительного титрования 69

Лабораторная работа № 5. 70

9. Тема 7. Реакции комплексообразования в методах объемного анализа. Комплексоны. Комплексонометрия. Индикаторы в методе комплексонометрии, требования к ним.. 75

Лабораторная работа №6. 83

Комплексонометрическое определение общей жесткости воды.. 83

6.1 Определение общей жесткости водопроводной воды.. 84

6.2 Определение временной жесткости водопроводной воды.. 84

6.3 Определение общей и временной жесткости минеральной воды.. 85

10. Тема 8. Физико-химические основы поверхностных явлений. Сорбция и ее виды. Поверхностно-активные вещества. 86

Лабораторная работа № 7. 90

Изучение адсорбции уксусной кислоты из водного раствора на активированном угле. 90

11. Тема 9. Физикохимия дисперсных систем. Классификация дисперсных систем. Лиофобные коллоидные системы (золи), их получение, свойства. Коагуляция золей электролитами. Правило Шульце-Гарди. 93

Лабораторная работа №8. 94

Экспериментальная проверка правила Шульце-Гарди. 94

ПРИЛОЖЕНИЕ. 95

(Справочные материалы) 95

Введение

Преподавание дисциплины «Химия» осуществляется по принципу сочетания теоретической подготовки с выполнением лабораторного практикума как наиболее оптимальному алгоритму усвоения естественнонаучной дисциплины. В конечном счете, студент должен овладеть не только знаниями в области химии, но и практическими навыками. Очевидно, что выполнение лабораторных работ является необходимым средством приобретения практических навыков.

В практикум включены классические методы аналитической химии, которые, с одной стороны, на конкретных примерах способны подтвердить фундаментальные законы, лежащие в основе теоретического курса, с другой – помочь приобрести навыки обращения с химическим оборудованием и реактивами, физико-химической аппаратурой. Необходимость освоения классического титриметрического анализа вызвана тем, что его методы принадлежат к числу повседневных процедур, используемых для оценки кислотно-основного состояния и водно-электролитного обмена, для оценки окислительно-восстановительных свойств исследуемых объектов, при контроле окружающей среды и т. д.

Лабораторные работы тесно увязаны с соответствующими разделами теоретического курса.

Практикум построен таким образом, что каждая его тема включает в себя минимальные сведения из теоретического курса, необходимые для выполнения работы, изложение порядка выполнения практической работы, требования к ее оформлению, набор задач для самостоятельной работы с типичными примерами разбора некоторых из них. Приводится отдельное описание назначения и правил работы с химической аналитической посудой, что обеспечивает быстрое овладение простейшими навыками работы в химической лаборатории.

Таким образом, практикум способствует приобретению необходимых навыков лабораторного эксперимента уже на начальной стадии обучения - с постановкой задачи, получением количественных характеристик эксперимента, их последующей статистической обработкой, представлением полученных результатов в различных формах, с глубоким итоговым осмыслением. Это позволит успешно освоить современные методы инструментального анализа, глубокое знание которых необходимо современному квалифицированному специалисту естественнонаучного направления.

2. Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности.

Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам

Цель занятия:

1. Ознакомление с правилами работы в химической лаборатории; проведение инструктажа по технике безопасности.

2. Ознакомление с организацией дисциплины «Химия», реализацией теоретического курса, практических и лабораторных занятий. Требования к выполнению лабораторных работ, ведению лабораторного журнала, составлению отчетности.

Значение темы.Работа в химической лаборатории никогда не относилась к категории безопасных. История науки со времен средневековых алхимиков и до наших дней изобилует примерами тяжелых несчастных случаев, нередко с человеческими жертвами из-за взрывов, пожаров в лаборатории. Современная химия немыслима без широкого использования электроэнергии, агрессивных и токсичных соединений, большинство из которых обладает взрыво- или пожароопасными свойствами.

Обязанности дежурного:

1. Перед началом занятий проверить готовность доски к началу занятий (мел, тряпка), контролировать наличие дистиллированной воды в емкостях, при необходимости наполнять их.

2. По окончании занятия проверить рабочие места студентов.

3. Стереть записи с доски.

4. Сдать химическую лабораторию лаборанту.

Обязанности студентов:

1. Иметь постоянное место в лаборатории.

2. Поддерживать чистоту, порядок на рабочем месте и в лаборатории.

3. Использованные приборы и реактивы возвращать на свои места.

4. Выполнять ту работу, которая указана в инструкции.

5. Беречь электроэнергию, приборы, посуду, реактивы.

6. Сухие реактивы отбирать чистыми, сухими шпателем, пробиркой, ложечкой.

7. Брать при этом минимальное количество реактивов, если в описании не указано, сколько:

– сухого вещества в количестве, закрывающем дно пробирки;

– раствора не более 1/6 объема пробирки.

8. Держать склянку этикеткой к ладони, наливая из нее раствор.

9. Отверстие нагреваемого сосуда направлять в сторону от себя и от товарища.

10. Смешивая концентрированную кислоту с водой, лить кислоту в воду, а не наоборот.

11. После использования склянку с реактивом закрыть пробкой и поставить на место.

12. Работы, связанные с выделением вредных газов или дыма, выполнять в вытяжном шкафу при включенной вентиляции.

13. Быть осторожным при работе с концентрированными кислотами, щелочами, горючими и легковоспламеняющимися жидкостями.

14. Не оставлять без присмотра работающие приборы, газовые горелки.

15. Окончив работу, вымыть с мылом руки, посуду.

16. Записать результаты лабораторной работы в тетрадь, указав дату, название и цель работы, индивидуальное задание, краткое содержание (теоретическое обоснование), уравнения химических реакций, расчетные формулы, расчеты, рисунки, графики, выводы по работе. По результатам проделанной работы составить отчет согласно прилагаемой методике, защитить его.

17. Сдать рабочее место дежурному.

Студент должен знать: местоположение в лаборатории: аптечки, огнетушителя, ящика с песком, мойки, корзины для мусора, рубильника.

В лаборатории запрещается:

– принимать пищу, курить, громко разговаривать;

– находиться без халата;

– сливать в раковину растворы кислот, щелочей, солей ртути, серебра, органические жидкости;

– выбрасывать остатки химических веществ, фильтры, спички, стеклянный бой в раковину;

– ставить на тетради и инструкции (бумажные носители) склянки с реактивами;

– зажигать спиртовку от другой спиртовки;

– пользоваться реактивами без этикеток на банках (склянках) или с сомнительными надписями на них;

– засасывать жидкости в пипетки ртом;

– сливать излишки реактива обратно в банку (склянку);

– отбирать аликвотные части растворов с использованием пипетки из общей банки (склянки);

– ставить пробки от реактивов нижней частью на стол;

– пробовать реактивы на вкус.