Реактиви та поводження з ними
М. Одеса - 2012
Автор: Дьякова Т.В., викладач коледжу
Відповідальний за випуск: Стрельнікова І.А., методист коледжу
Оператор: Кутіян К.Б.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ ОНАХТ
ЗАТВЕРДЖУЮ
заст. директора з навчальної роботи
В. І. Уманська
Методичні вказівки та зошит
для виконання лабораторних робіт
з предмета: “Хімія”
для студентів першого курсу
Автор Дьякова Т.В.
РОЗГЛЯНУТО
предметною комісією
протокол №
від “ ” 2014р.
Голова комісії Швець Л. І.
2014 р
Зміст
Пояснювальна записка……………………………………………………………..…6
Реактиви та поводження з ними…………………………………………………….6
Правила техніки безпеки……………………………………………………………..7
Лабораторна робота №1. Тема: Визначення сульфат-іонів у розчині………………8
Лабораторна робота №2. Тема: Отримання амоніаку та виявлення його
властивостей. Ознайомлення з властивостями гідроксиду амонію та нітратної
кислоти………………………………………………………………………………….10
Лабораторні робота №3. Тема: Вивчення властивостей активованого діоксиду
вуглецю, карбонатів та гідрокарбонатів……………………………………………....13
Лабораторна робота №4. Тема: Вивчення властивостей сполук заліза. Якісні
реакції на іони Fe(+2), Fe(+3) ………………………………………………………….16
Лабораторна робота №5. Тема: Хімічні властивості спиртів та альдегідів…………19
Лабораторна робота №6. Тема: Добування і вивчення властивостей оцтової
кислоти, добування складних ефірів……………………………………………….….23
Лабораторна робота №7. Тема: Білки, їх властивості. Якісні реакції на білки……...26
Лабораторна робота №8. Тема: Розв’язування експериментальних задач на
визначення речовин за допомогою якісних реакцій……………………………….….28
Лабораторна робота №9. Тема: Роз¢язування експериментальних задач на
визначення пластмас та волокон…………………………………………………….…30
Лабораторна робота №10. Тема: Порівняння властивостей мила і
синтетичного мийного засобу. Ознайомлення з інструкціями з використання
окремих хімічних речовин, як медичних препаратів, засобів побутової
хімії й оцінювання їх небезпеки…………………………………………………………31
Рекомендована література……………………………………………………………..34
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Лабораторні роботи по хімії проводять в спеціально обладнаній хімічній лабораторії. Виконання робіт пов¢язано з використанням обладнання, хімічного посуду та реактивів, що можуть травмувати при невмілому поводженні. Тому студенти з перших днів повинні привчатися до акуратної та уважної роботи, суворому дотриманню правил по техніці безпеки.
При роботі в хімічній лабораторії необхідно дотримуватись слідуючих правил:
1. Роботу проводити індівідуально, дотримуючись тиші.
2. Попередньо повторити теоретичний матеріал відповідного розділу та ознайомитись зі змістом лабораторної роботи.
3. Перевірити наявність необхідного обладнання та реактивів для даної роботи чи досліду.
4. Уяснити і точно дотримуватись порядку та послідовності операцій, вказаних в ході роботи.
5. Дотримуватись всіх застережних засобів, вказаних в методичних вказівках чи повідомлених викладачем усно.
6. Уважно слідкувати за ходом досліду.
7. Всі записи спостережень робити зразу після закінчення досліду в лабораторному журналі. На титульній сторінці лабораторного журналу повинні бути представлені назва коледжу, прізвище та ініциали студента, номер курсу та групи, учбовий рік.
Звіт рекомендується оформляти в формі таблиці.
| №п/п | Короткий зміст роботи | Умови | Спостереження | Рівняння хімічних реакцій | Висновки |
Звіт про проведену роботу перевіряє та підписує викладач.
РЕАКТИВИ ТА ПОВОДЖЕННЯ З НИМИ
При користуванні реактивами необхідно знати слідуючі правила:
1. Розчини та тверді речовини для проведення дослідів необхідно брати в такій кількості і такій концентрації, як це вказано в інструкції. Якщо не має вказівок про дозування реактивів для данного досліду, то брати їх потрібно в як найменшій кількості: 5 - 7 крапель розчину і один мікрошпатель твердої речовини.
2. Всі склянки з розчинами та сухими речовинами тримати закритими, відкривати їх тільки під час використання.
3. Не плутати пробки від склянок, а також піпетки для взяття реактивів.
4. Досліджувані розчини наливати в пробірки тільки за допомогою піпеток. При користуванні піпетками треба слідкувати, щоб кінець піпетки не торкався внутрішніх стінок пробірки. У випадку забруднення піпетки треба промити її дистильованою водою.
5. Надлишок реактиву не висипати і не виливати назад в посудину, якої він був взятий бо таким чином можна забруднити весь реактив.
6. Реактиви загального користування не заносити на робочі місця; дотримуватися порядку в розстановці як реактивів загального користування, так і реактивів в штативах індивідуального користування.
7. Просипані та пролиті реактиви необхідно зразу прибрати, а стіл вимити її протерти.
8. Забороняється куштувати речовини на смак. Всі реактиви в тому чи іншому ступені отруйні.
9. Залишки солей срібла, а також концентрованих кислот виливати в спеціальні ємкості, що знаходяться в витяжних шкафах.
При роботі з їдкими речовинами треба дотримуватись таких правил.
1. Роботу з великими кількостями кислот та лугів проводити в захисних окулярах та рукавичках.
2. При розведенні кислот їх приливати в воду, а не навпаки.
3. Розлиту кислоту чи луг засипати піском, а потім прибрати совком та щіткою. Забруднене місце нейтралізувати содою, якщо розлита кислота, чи слабким розчином оцтової кислоти, якщо розлитий луг.
4. Користуючись кристалічними речовинами не струшувати їх, щоб пилоподібні частинки лугу не потрапляли на руки та одяг; не брати гранули руками, а тільки шпателем чи пінцетом. Розсипаний луг зразу ж прибрати, а стіл вимити та витерти.
5. Забороняється виливати в каналізацію розчина кислот на лугів без нейтралізації.
ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ В ХІМІЧНІЙ ЛАБОРАТОРІЇ
1. Всі роботи в учбовій хімічній лабораторії проводять під безпосереднім керівництвом викладача.
2. В лабораторії повинні бути інструкції по дотриманню правил техніки безпеки при виконанні різних видів робіт.
3. До роботи допускаються студенти, які пройшли інструктаж по техніці безпеки і отримали допуск до занять.
4. До роботи допускають студентів, що мають спецодяг.
5. Лабораторний стіл, необхідно тримати в чистоті та порядку. Портфелі та сумки прибирати в столи.
6. Посуд повинен бути завжди вимитим; не проводити досліди в брудному посуді.
7. Акуратно поводитися з скляним хімічним посудом. Залишки розбитого посуду прибирати за допомогою совка та щітки.
8. Всі роботи, що пов¢язані з утворенням отруйних, легких та неприємнопахнучих речовин, проводити в витяжному шкафу.
9. Не виконувати додаткових дослідів без дозволу викладача.
10. При визначенні запаху речовин отвір пробірки тримати на відстані 25 - 30см від лиця, напрямляючи до себе струмінь газу поступовим рухом від отвору до лиця.
11. Під час наливання реактивів не нахилятися над посудою, щоб уникнути попадання бризків на лице та одяг.
12. Нагріваючи пробірку не тримати її отвором до себе чи в бік товаришів.
13. Забороняється зберігати та користуватися легкозаймистими рідинами (бензин, спирт, ацетон та ін.) поблизу вогню.
14. Не можна користуватися електроприладами без відповідного інструктажу. Вмикаючи їх в мережу не можна триматись за металічні предмети (труби. крани та ін.). Забороняється вмикати та вимикати електроприлади мокрими руками, а також користуватися несправними чи з оголеними проводами приладами.
15. Забороняється приймати їжу в хімічній лабораторії та пити воду з лабораторного посуду.
16. Після закінчення роботи вимкнути з мережі всі електроприлади, перевірити крани та прибрати робоче місце.
17. Про всі нещасні випадки негайно повідомити викладача чи лаборанта.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
Тема:Визначення сульфат-іонів у розчині.
Години
Мета: Практично навчитися визначати сульфат-іони у розчинах.
Обладнання та реактиви: штатив з пробірками, розчини сульфатної кислоти, нітратної кислоти, натрій сульфату, натрій нітрату, барій хлориду (або барій нітрату)
ПЛАН
1.Отримання осаду ВаSO4 та вивчення його властивостей.
Методичні вказівки
Сульфатна кислота – одна з найважливіших продуктів хімічної промисловості. Вона застосовується у виробництві мінеральних добрив, волокон, пластмас, барвників, вибухових речовин, у металургії при добуванні міді, нікелю, урану та інших металів. Використовується як осушник, наприклад газів.
Велике практичне застосування серед солей сульфатної кислоти мають різні сульфати. Мідний і залізний купороси CuSO4∙5H2O і FeSO4∙7H2O використовуються в сільському господарстві для боротьби з шкідниками рослин, у виробництві фарб, для просочування деревини як антисептичний засіб. Купоросами називають кристалогідрати сульфатів деяких металів (міді, заліза, цинку).
Гіпс CaSO4∙2H2O і сульфат кальцію CaSO4 використовують у будівництві, медицині та інших галузях. З гіпсу під час прожарювання добувають алебастр CaSO4∙0,5H2O. Алебастр, змішаний з водою, швидко твердне, перетворюючись на гіпс:
CaSO4∙0,5H2O + 1,5H2O = CaSO4∙2H2O
Сульфат натрію Na2SO4 використовується у виробництві скла. Сульфат барію BaSO4 застосовується у виробництві паперу, гуми та білих мінеральних фарб.
Хід роботи
Дослід 1. Отримання осаду ВаSO4 та вивчення його властивостей.
а) Налийте у першу пробірку 1 мл розчину сульфатної кислоти H2SO4;
Додайте 1 мл розчину барій хлориду BaCl2 (або барій нітрату Ba(NO3)2);
Після випадіння осаду долийте 1 мл розчину нітратної кислоти HNO3.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_______
б) У другу пробірку налийте 1 мл розчину натрій сульфату Na2SO4;
Додайте 1 мл розчину барій хлориду BaCl2 (або барій нітрату Ba(NO3)2);
Після випадіння осаду долийте 1 мл розчину нітратної кислоти HNO3.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
в) У третю пробірку налийте 1 мл розчину натрій нітрату NaNO3;
Долийте 1 мл розчину барій хлориду BaCl2 (або барій нітрату Ba(NO3)2)
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Контрольні запитання
1. Напишіть рівняння реакцій концентрованої сірчаної кислоти з сріблом і кальцієм, якщо в першому випадку продуктом відновлення сірчаної кислоти є оксид сірки (ІV), у другому – сірководень.
2. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:
S→FeS→H2S→SO2→Na2SO3→ Na2SO4→BaSO4.
3. Визначте масу розчину з масовою часткою H2SO4 80%, який можна добути, використовуючи 2 кг руди, що містить пірит та домішки. Масова частка домішок у руді становить 40%.
Захист:_____________________________________________________________
____________
Оцінка за виконання: ____________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2
Тема:Отримання амоніаку та виявлення його властивостей. Ознайомлення з властивостями гідроксиду амонію та нітратної кислоти.
Години
Мета:Придбати практичні навики по отриманню амоніаку.Вивчити властивості сполук амоніаку та нітратної кислоти.
Прилади та реактиви:Металічний штатив з зажимом, спиртівка, ступка з пестиком, фарфорова чашечка, кристалізатор, прилад для отримання газів.
Розчини:Соляної кислоти, хлориду амонію, гідроксиду натрію, нітратної кислоти(розб.та конц.)
Гранули:Цинка, олова, алюмінію. Кристалічні:хлорид амонію, гідроксид кальцію. Фенолфталін, червоні та сині лакмусові папірці, вата, штатив з пробірками.
План.
1. а).Отримання амоніаку.
б).Вивчення властивостей амоніаку.
2.Вивчення властивостей гідрооксиду амонію.
3.Взаємодія солей амонію з лугами.Якісна реакція на іон амонію.
Методичні вказівки.
Нітроген- елемент 4 гр. періодичної системи. Атом нітрогену на зовнішньому енергетичному рівні містить 5 електронів. Два S-електрони та три Р-електрони.Це типічний неметал.
З нітрідів найбільше значення має нітрід водню-амоніак NH3
В лабораторії амоніак отримують дією на солі амонію лугом, або при нагрівані кристалічних солей амонію з гідроксидом чи оксидом кальцію.
2NH4CI + Ca(OH)2 = CaCI2 + 2NH3 + 2H2O
Для амоніаку характерні лише відновні властивості.
Нітратна кислота – це сильна кислота і енергійний окисник.З водою змішується в любих співвідношенях.При розбавлені нітратної кислоти її окислювальні властивості послаблюються.Тому реакції багатьох мелалів з розбавленою нітратною кислотою проходять з витисненям гідрогену, але гідроген в процесі виділеня окислюється і перетворюється у воду.Метали,які в ряду напруги стоять за гідрогеном (Cu,Hg,Ag, та Pb).віднолюють концентровану HNO3 до N2O, який з надлишком кислоти утворює солі амонію.
Метали середньої активності взаємодіють з розбавленою азотною кислотою, відновлюючи її до NO.
ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ.
При роботі з амоніаком та його сполуками слід пам`ятати, що: аміак сильно діє на слизову облонку, викликає сльози та запалення очей, сильний кашель та сухість у горлі. Крім того у постраждалого з`являється нудота та ядуха.
Перша допомога:при отруєнні дати хворому велику кількість води з оцтовою або лимонною кислотами, викликати блювоту; дати молоко та яічний білок; вивести на свіже повітря..
ХІД РОБОТИ.
1.а).Отримання амоніаку.
Зібрати прилад для отримання газів, кристалізатор на 2/3 заповненити водою. В ступку насипати в рівних кількостях хлориду амонію та гашеного вапна. За допомогою пестика розтерти в ступці суміш. Звернути увагу на з`явившийся запах амоніаку. Висипати отриману суміш в пробірку з газовідводною трубкою, на кінець якої надіти суху пробірку, закрити її отвір шматочком вати. Обережно нагрівати пробірку з сумішшю до появленя різкого запаху амоніаку. Потім зняти з газоотвідної трубки пробірку, вийняти вату і закрити отвір пальцем.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
б) Вивчення властивостей амоніаку.
Пробірку з амоніаком,який отримали в попередньому досліді, швидко опустити в кристалізатор з водою(пробірку слід держати отвіром вниз). Під водою відкрити отвір і спостерігати, як амоніак з`єднується з водою, утворюючи гідроксид амонію,який заповнює пробірку доверху.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
2.Вивчення властивостей гідроксиду амонію.
а)Отриманий гідроксид амонію розлити в 2 пробірки.В першу добавити одну краплю фенолфталеіну, після чого забарвленний розчин прокіп`ятити до змінення кольору. Обгрунтувати це явище за допомогою рівняння реакцій.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
б) З другої пробірки гідроксид амонію перелити в фарфорову чашечку і по краплям приливати до нього розбавлену соляну кислоту, весь час перевіряючи кислотність середовища, переносячи краплю розчину скляною паличкою на лакмусовий папірець. Після того, як розчин стане нейтральним (лакмусовий папірець не буде змінювати колір), випарити розчин на спиртовці, вказати колір та вид отриманої речовини. Записати рівняння реакцій в молекулярному та іоному виді.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
3.Взаємодія солей амонію з лугом.
В пробірку налити 5-7 крапель розчину хлориду амонію, добавити 1-2 см гідроксиду натрію і нагріти до кипіння. Внести змочений водою лакмусовий папір, не торкаючись стінок пробірки. Записати рівняння реакції і спостереження.Зробити висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Звіт з лабораторної роботи оформити у вигляді таблиці.
Контрольні запитання.
1.Закінчіть рівняння реакцій та підберіть коефіцієнти методом електроного балансу.
а) N2H4 + CuCI2 + NaOH ® Cu2O + …
б) N2H4 + Na2[Sn(OH)4] + NaOH ® Na2[Sn(OH)6] …
в)NH2OH + I2 ® HI + …
2.Написати реакції розложення слідуючих амонійних солей: NH4NO2, NH4NO3, (NH4)2SO4, NH4CL, (NH4)2HPO4, NH4H2PO4, (NH4)2CO3.
Як доказати експерементально, що ці солі є солями амонію?
3.Чим можна пояснити, що нітратна кислота більш сильна і термічно більш стійка, ніж нітритна кислота?Чим пояснюється різка дія розбавлених розчинів нітратної та нітритної кислоти на розчин йодистого гідрогену?Поясніть, використовуючи рівняння реакцій?
Захист:_____________________________________________________________
____________
Оцінка за виконання: ____________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3.
Тема:Вивчення властивостей активованого діоксиду вуглецю, карбонатів та гідрокарбонатів.
Години
Мета:Вивчити адсорбційну властивість активованого вугілля.Отримати діоксид вуглецю та вивчити його властивості,а також властивості карбонатів та гідрокарбонатів.
Прилади та реактиви:Активоване вугілля, мармур, вапняна вода, соляна кислота, розчин гідроксиду натрію, синій лакмусовий папір, розчин та кристали гідрокарбонату та карбонату натрію.Штатив з пробірками, пробірка з газовідвідною трубкою.
План.
1.Отримання СО2 та вивчення його властивостей.
2.Вивчення властивостей карбонатів иа гідрокарбонатів;
а)якісна реакція на карбонат-іон;
б) взаємодія карбонатів та гідрокарбонатів з кислотами;
в) розкладення гідрокарбонату натрію при нагрівані.
Методичні вказівки.
Карбон - елемент головної підгрупи 4 групи періодичної системи. Атом карбону на зовнішньому енергетичному рівні містить 2S та 2Р-електрона. Карбон приймає ступені окислення +2 +4 –4. Однією з алотропних модифікацій карбону є вугілля. Однією з його особливостей є здатність поглинати гази, пари, фарбники.З оксигеном карбон утворює 2 оксиди, оксид карбону(2) та оксид карбону (4).
Якісною реакцією на СО2 є дія вапняної води з утворенням осаду.
СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3¯ + Н2О
В лабораторії вуглекислий газ отримують дією кислот на мармур. При розчинені в воді оксиду карбону(4) частково взаємодіє з нею, утворюючи карбонатну кислоту,відому лише в розчині, при нагрівані якого карбонатна кислота розпадається на воду та вуглекислий газ. Карбонатна кислота дуже слабка, в розчині дисоціює на іони.
СО2 + НОН Û Н2СО3 Û Н + НСО3 Û Н2 + СО3
Карбонати та гідрокарбонати лужних металів в водних розчинах гідролізовані та показують лужну реакцію:
СО3 + НОН Û НСО3 + ОН рН>7
НСО3 + Н2ОН Û НСО3 + ОН рН>7
ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ.
При роботі з кислотами треба памятати, що кислоти – це їдкі речовини..При розведенні кислот слід приливати кислоту у воду, а не навпаки.При попаданні кислоти на руки потрібно ретельно їх вимити водою та нейтралізувати кислоту слабким розчином соди.
ХІД РОБОТИ.
1 а)В пробірку (велику) зі шматочком мармуру долити соляної кислоти та закрити пробкою з газоотвідною трубкою, кінець трубки опустити в пробірку з вапняною водою. Записати рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді, спостереження та висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
б)В пробірку з невеликою кількістю води пропустити вуглекислий газ та помістити синій лакмусовий папірець. Записати рівняння, спостереження, зробити висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
в)Пробірку заповнену вуглекислим газом та перевернути в фарфорову чашечку з розбавленим розчином гідроксиду натрію. Записати спостереження. Рівняння реакцій та зробити висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
2. а)В 2 пробірки помістити відповідно по 1 гр. карбонату та гідрокарбонату натрію потім у ці пробірки помістити по 5-7 крапель соляної кислоти. Записати спостереження та рівняння реакції та зробити висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
б) В суху пробірку насипати 1гр. гідрокарбоната натрія, закрити її пробкою з газовідвідною трубкою, кінець якої опустити в пробірку з вапняною водою. Добре прогріти пробірку з гідрокарбонатом натрію. Записати рівняння реакцій, спостереження і висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
в) В пробірку налити 1-2см карбонату натрію і прилити 1-2 см соляної кислоти. Який газ виділиться при цьому? Записати рівняння реакції, спостереження та висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Звіт з лабораторної роботи оформити у вигляді таблиці
Контрольні запитання.
1.Абсорбція її типи. Де використовуеться адсорбція в харчовій промисловості?
2.Здійсніть перетворення, запишіть реакції в молекулярному та іонному вигляді:
MgCL2 ® MgCO3 ®Mg(HCO3)2 ® MgCO3 ® CO2 ®H2CO3
3.При спалювані 187,5 г. вугілля утворився оксид вуглецю(4) об`ємом при н.у. 336 дм. Визначіть масову частку вуглецю в вугіллі.
Захист:_____________________________________________________________
____________
Оцінка за виконання: ____________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4.
Тема:Вивчення властивостей сполук заліза. Якісні реакції на іони Fe(+2), Fe(+3)
Години
Мета: Вивчити властивості сполук заліза.
Прилади та реактиви:Штатив з пробірками, синій лакмусовий папір, розчини: сірнокислого заліза(2), хлорного заліза(3), гідрооксид калію, сірчаної та соляної кислот, марганцевокислого калія, червоної та жовтої кров`яної солі.
План.
1.Отримання гідроксиду заліза(2) та вивчення його властивостей.
2.Отримання гідроксиду заліза(3) та вивчення його властивостей.
3.Якісні реакції на солі заліза (2) та (3).
Методичні вказівки.
Залізо знаходиться в побічній підгрупі 8 гр. переодичної стстеми елементів.В найбільш сильнх сполуках залізо проявляє ступінь окислення +2 та +3. Залізо на повітрі в присутності вологи швидко ржавіє.
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3
Залізо легко розчиняється в розбавлених розчинах соляної та сірчаної кислот, але пасивується з холодної сірчаної та соляної кислотою. Гідроксид заліза(2) не розчиняється в воді, добре розчиняється в кислотах так як володіє слабкими основними властивостями. На повітрі білий гідроксид заліза (2) легко окислюється до червоно- коричневого гідрооксиду заліза (3).
Гідроксид заліза (3) має слабковиражені властивості. Він не розчиняється в воді, але легко утворює з нею колоїдні розчини.
Солі заліза(2) характерізуються сильним відновними властивостями, але легко окислюються до солей заліза (3).Під дією сильних вдновників солі заліза (3) в солі заліза (2).Залізо має властивість утворювати комплексні срлі.Найбільш відомі з них: жовта кров`яна сіль- K4[Fe(CN)6], та червона кров`яна сіль – K3[Fe(CN)6].
ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ.
При роботі з кислотами треба памятати, що кислоти – це їдкі речовини..При розведенні кислот слід приливати кислоту у воду, а не навпаки.При попаданні кислоти на руки потрібно ретельно їх вимити водою та нейтралізувати кислоту слабким розчином соди.
Хід роботи.
1 а)В пробірку помістити 5-7 кр. розчину сірчаного заліза(2), прилити 4-5 кр. розчину гідроксида натрія. Записати рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді, спостереження та висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
б)До отриманого осаду добавити 4-5 кр. соляної кислоти до розчинення осаду. Записати рівняння реакцій, спостереження, висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
2 а)В пробірку з розчином хлориду заліза (3) добавити 5- 7 крапель гідроксиду натрію. Записати рівняння реакції, спостереження, висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
б)До отриманого осаду добавити 4 – 5 крапель сірчаної кислоти до розчинення осаду. Записати спостереження, рівняння реакції, висновки.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
3 а)В пробірку налити 7-8 кр. сірчаного заліза (2) і прилити стільки ж розчину червоної кров`яної солі. Записати рівняння реакцій, спостереження та висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
б) До розчину хлориду заліза (3) прилити стільки ж розчину жовтої кров`яної солі, відзначити колір. Записати рівняння реакцій, спостереження, висновок.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Увага! Всі реакції в дослідах необхідно записувати в молекулярному та іонному вигляді.
Звіт з лабораторної роботи оформити у вигляді таблиці
Контрольні запитання.
1.Здійсніть перетворення, записуючи рівняння в молекулярному та іонному вигляді. Fe(SO4)3
Fe2O3 ® Fe ® FeSO4 á ñ Fe(OH)3
Fe(OH)2
2.На часткове відновленя 120гр. оксиду заліза (3) витрачено водню об`ємом 5,6 дм3 за нормальних умов.Який оксид заліза утворився в результаті реакції?
3.Залізну пластину масою 20,4 гр. занурили в розчин сульфату міді (2). Визначте масу заліза, що перейшло в розчин до моменту, коли маса пластини почала дорівнювати 22,0гр.
Захист:___________________________________________________________
___________________________________________________________________
Оцінка за виконання: ____________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
Тема: Хімічні властивості спиртів та альдегідів.
Години
Мета: Вивчити властивості одноатомних та багатоатомних насичених спиртів на прикладі етанолу та гліцерину та альдегідів.
Техніка безпеки: Згадати: засоби безпеки при нагріванні суміші. Отвори пробірок повинні бути направлені в бік від себе та товаришів, щоб у випадку викиду уникнути опіків.
Прилади та реактиви: етиловий спирт С2Н5ОН, розчин дихромату калію К2Сr2О7, розчин сульфатної кислоти Н2SO4, розчин сульфату купруму (ІІ) CuSO4, розчин лугу (NaOH, КОН), гліцерин, розчин формальдегіду НСОН чи ацетальдегіду, спиртівка.
План.
1. Вивчення взаємодії багатоатомних спиртів з гідроксидом купруму (ІІ).
2. Окиснення спиртів хромовою сумішшю.
3. Відновлення альдегідами сполук двохвалентної міді.
Методичні вказівки
Спиртами називають органічні речовини, молекули яких містять одну чи декілька функціональних гідроксильних груп, сполучених з вуглеводними радикалами. В залежності від кількості фукціональних груп їх поділяють на одноатомні та багатоатомні. Хімічні властивості спиртів зумовлені головним чином наявністю гідроксильної групи. Зв¢язок ОН- полярний, так як найбільша електронна густина його зміщена до атома оксигену, як елемента більш електронегативного. Атом гідрогену стає неначе більш вільним від електронів, менш зв¢язаним з молекулою і тому може легко витіснятися, наприклад натрієм. Зміщення електронної густини можна показати в формулі слідуючим чином:
Н Н
½ ½ d- d+
Н-С-С-О Н
½ ½
Н Н
При каталітичному окисненні спиртів дихроматом калія в присутності сульфатної кислоти, а також в присутності оксиду купруму (ІІ) утворюються альдегіди.
¤¤ О
С2Н5ОН + [О]® СН3-С + Н2О
Н
2Сu + O2 ® 2CuO
¤¤ O
С2Н5ОН + CuO® СН3-С + Сu + Н2О
H
Властивості багатоатомних спиртів подібні до властивостей одноатомних спиртів, але мають і особливі властивості. Характерною реакцією багатоатомних спиртів є розчинення в них гідроксиду купруму (ІІ).
CuSO4 + 2KOH ® ¯Cu(OH)2¯ + K2SO4
CH2OH CH2 - O
½ ½ ¤ Cu
CHOH + Cu(OH)2¯ ® CH - O + 2Н2О
½ ½
CH2OH CH2 – OH
В молекулах альдегідів карбонільна група сполучена з вуглеводневим радикалом та атомом гідрогену (чи з двома атомами), тобто загальна формула цих
¤¤ О
сполук R-C
H
В карбонільній групі зв¢язок між атомами оксигену та карбону сильнополярний: електронна густина зміщена в бік атома оксигену Сd+ = Оd-. Для карбонільних сполук характерні реакції нуклеофільного приєднання. В цих реакціях нуклеофільні агенти (негативно заряджені частинки) приєднуються до атому карбону карбонільної групи, а електрофільні агенти (позитивно заряджені частинки) приєднуються до атому оксигену.
Вплив атому оксигену в карбонільних сполуках передається по ланцюгу. Наприклад, в сполуці, яка має фрагмент С - С = О, з причини зміщення
½ ½
Н Н
електронної густини до оксигену, атом гідрогену, зв¢язаний з іншим атомом карбону, буде виявляти підвищену рухливість, - його легко відірвати чи замістити. Таким чином карбонільна група зумовлює високу реакційну здатність альдегідів.
Якісною реакцією на альдегіди являється реакція "срібного дзеркала" - окиснення їх аміачним розчином оксида срібла при нагріванні.
О
¤¤ О ½½
СН3 - СН2 - С + 2[Ag(NH3)2]ОН ® СН3 - СН2 - С - ОNH4 + Ag¯ + 3NH3 + Н2О
Н
Альдегіди окиснюються також гідроксидом купруму (ІІ), який відновлюється до червоно-коричневого оксиду міді (І).
¤¤ О ¤¤ О
СН3 - СН2 - С + 2Сu(OH)2 ® СН3 - СН2 - С + Сu2О + 2Н2О
Н ОН
Хід роботи
Дослід 1. Окиснення спиртів хромовою сумішшю.
Виконання досліду. Змішати в пробірці 2 мл розчину діхромату калію, 1мл розчину сульфатної кислоти та 0,5 мл етилового спирту. Суміш обережно нагріти. Спостерігати зміну забарвлення на синьозелене. Утворення оцтового альдегіду виявляється за характерним запахом, який нагадує запах яблук.
Завдання: 1. Скласти рівняння реакції окиснення етанолу діхроматом калію в присутності сульфатної кислоти.
2. Зробити висновок про окиснення спиртів.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Дослід 2. Вивчення взаємодії багатоатомних спиртів з гідроксидом купруму (ІІ).
Виконання досліду. Приготувати в пробірці розчин гліцерину: до 1мл води додати 2-3 краплі гліцерину.
В окремій пробірці добути гідроксид купруму (ІІ), додавши до сульфату купруму (ІІ) надлишок розчину лугу. Злити надлишок рідини, змішати голубий осад гідроксиду з 2-3 мл води, струснути і додати добуту суспензію в пробірку з розчином гліцерину. Спостерігати розчинення осаду та забарвлення розчину в інтенсивний синій колір.
Завдання: 1. Скласти рівняння реакції взаємодії розчину лугу з розчином сульфату купрума (ІІ) та взаємодії гідроксиду міді з гліцерином.
2. Зробити висновок на основі проведених спостережень про властивості багатоатомних спиртів.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Дослід 3. Відновлення альдегідами сполук двохвалентної міді.
Виконання досліду. Помістити в пробірку декілька крапель розчину лугу і додати краплю розчину сульфату купруму (ІІ). До утвореного яскраво голубого осаду додати декілька крапель розчину альдегіду. Суміш струснути і нагріти до кипіння. Спостерігати виділення жовтого осаду гідроксиду купруму (І), який потім червоніє внаслідок перетворення його в оксид купруму (І).
Завдання: Скласти рівняння реакції взаємодії ацетальдегіду з гідроксидом міді (І). Зробити висновок про відновлювальні властивості альдегідів.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Контрольні запитання і завдання
1. В трьох пробірках знаходяться рідини: н-пропанол, 1-хлорбутан і гліцерин. За допомогою яких реакцій можна розрізнити ці речовини? Скласти рівняння цих реакцій.
2. При взаємодії бутанолу-1 з надлишком металічного натрію виділиться водень, що займає за нормальних умов об¢єм 2,8л. Знайдіть кількість речовини С4Н9ОН, які вступили в реакцію.
3. В чому подібність та відмінність спиртів та альдегідів?
4. Визначити масу срібла, яке можна добути, якщо до надлишку аміачного розчину оксиду срібла додати 50г 11,6%-ного водного розчину пропаноля.
Захист:__________________________________________________________________
___________________________
Оцінка за виконання: ______________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6
Тема: Добування і вивчення властивостей оцтової кислоти, добування складних ефірів.
Години
Мета: навчитися добувати оцтову кислоту лабораторним способом та вивчити її властивості, навчитися добувати складні ефіри в лабораторних умовах.
Техніка безпеки: виявляти обережність та уважність при роботі з кислотами та лугами.
Прилади і реактиви: розчини оцтової кислоти СН3СООН, гідроксиду натрію NaОН, фенолфталеїн, добутий в попередньому досліді продукт нейтралізації оцтової кислоти, розчин хлориду феруму (ІІІ) FeCl3, спиртівка, пробіркотримач, ацетат натрію кристалічний СН3СООNa, етиловий спирт С2Н5ОН, концетрована сульфатна кислота Н2SO4.
ПЛАН
1.Взаємодія оцтової кислоти з основами.
2.Кольорова реакція на ацетат-іон.
3.Добування етилацетату.
Методичні вказівки
Карбоновими кислотами називають органічні сполуки, до складу яких
¤¤ О
входить карбоксильна група - С
ОН
В карбонових кислотах карбоксильна група може бути сполучена з різними вуглеводневими радикалами. В зв¢язку з цим виділяють насичені, ненасичені та ароматичні карбонові кислоти.
Особливості хімічних властивостей карбонових кислот зумовлені сильним взаємним впливом карбонільної С = О та гідроксильної групи - ОН.
В карбоксильній групі зв¢язок між карбоном та карбонільним оксигеном сильнополярний. Однак позитивний заряд на атомі карбону частково зменшується в результаті притягування електронів атомом оксигену гідроксильної групи. Тому в карбонових кислотах карбонільний карбон менш здатний до взаємодії з нуклеофільними частинками, порівняно з альдегідами та кетонами.
З другого боку, під впливом карбонільної групи посилюється полярність зв¢язку О - Н за рахунок зміщення електронної густини від оксигену до атому карбону.
d + d -
- С = О
О Н
Розглянутий характер електронної будови карбоксильної групи зумовлює відносну легкість відриву гідрогену цієї групи. Тому у карбонових кислот добре виражені кислотні властивості. В безводному стані і особливо в водних розчинах карбонові кислоти дисоціюють на іони.
СН3 - СН2 - СООН ® СН3 - СН2 - СОО- + Н+
Кислий характер розчинів карбонових кислот можна встановити за допомогою індикаторів. Карбонові кислоти являються слабкими електролітами, причому сила карбонових кислот зменшується при збільшенні молекулярної маси кислоти. Для насичених одноосновних кислот найбільш характерні реакції, зумовлені кислотними властивостями, а також реакції заміщення гідроксильної групи. Наприклад: взаємодія з металами, з основними оксидами, основами, спиртами, галогенами тощо.
2СН3СООН + Мg ® Мg(СН3СОО)2 + Н2
С2Н5СООН + КОН ® С2Н5СООК + Н2О
¤¤ О ¤¤ О
СН3 - С + НО - С2Н5 ® СН3 - С + Н2О
ОН ОС2Н5
О
½½
Складні ефіри – це речовини, що мають загальну формулу R - С - ОR1, де R і R1 - вуглеводневі радикали.
Складні ефіри утворюються при взаємодії карбонових кислот з спиртами.
О О
½½ ½½
СН3 - С - ОН + НО - С2Н5 Û СН3 - С - ОС2Н5 + Н2О
Реакція добування складного ефіру з кислоти та спирту називається етерифікацією.
Для добування складних ефірів крім реакцій етерифікації млжна використати реакції ангідрідів та хлорангідрідів з спиртами.
Мила - це солі, вищих карбонових кислот. Як солі сильних основ та слабких кислот, мила в водних розчинах підлягають гідролізу
С17Н35СООNa + Н2О Û С17Н35СООН + NaОН
С17Н35СОО- + Н2О Û С17Н35СООН + ОН-,
тому розчини мила мають лужну реакцію.
В кислому середовищі мила розкладаються з утворенням вищих карбонових кислот.
Хід роботи
Дослід 1. Взаємодія оцтової кислоти з основами.
Виконання досліду. В пробірку налити розчину гідроксиду натрію і додати декілька крапель фенолфталеїну до появи малинового забарвлення. Потім додати розчин оцтової кислоти до знебарвлення розчину фенолфталеїну.
Завдання: Скласти рівняння реакції взаємодії гідроксиду натрію з оцтовою кислотою в молекулярній та іонній формі. Зробити висновок про взаємодію оцтової кислоти з розчинами лугів.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Дослід 2. Кольорова реакція на ацетат-іон.
Виконання досліду. До добутого в попередньому досліді продукту нейтралізації додати кілька крапель розчину хлориду феруму (ІІІ). З¢являється характерне забарвлення внаслідок утворення ацетату феруму (ІІІ).
Завдання: Скласти рівняння реакції взаємодії оцтової кислоти з хлоридом феруму (ІІІ). Зробити висновок, про що свідчить поява забарвлення.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Дослід 3. Добування етилацетату.
Виконання досліду. В суху пробірку помістити небагато (висота шару приблизно 2мм) порошка безводного ацетату натрія і прилити три краплі етанолу. Додати дві краплі концентрованої сульфатної кислоти і обережно (!) нагрівають. Через декілька секунд з¢являється характерний приємний освіжаючий запах оцтово-етилового ефіру.
Завдання: Скласти рівняння реакції взаємодії оцтового натрія з сульфатною кислотою та взаємодії оцтової кислоти з етанолом. Зробити висновок про добування складних ефірів в лабораторії.
Рівняння реакції:________________________________________________________
_________________________
Спостереження:________________________________________________________
________________
Висновок:_______________________________________________________________
_________
Контрольні запитання і завдання
1.Як хімічним способом розрізнити мурашину і оцтову кислоту.
2.Напишіть структурні формули ізомерів одноосновних карбонових кислот складу С6Н12О2?
3. Які речовини називаються складними ефірами?
4. Чим відрізняються за хімічним складом тверді жири від рідких?
5. Чому розчин мила після гідролізу в присутності фенолфталеїну забарвлюється в рожевий колір?
Захист:__________________________________________________________________
__________________________
Оцінка за виконання: ____________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7
Тема: Білки, їх властивості. Якісні реакції на білки.
Години
Мета: Навчитися робити реакції, що характеризують хімічні властивості білків.
Техніка безпеки: Виявляти уважність та обережність при роботі з концентрованими кислотами. Концентрована азотна кислота - сильний окисник. Залишає на шкірі жовті плями та викликає опіки. У випадку попадання необхідно змити великим об¢ємом води та зробити примочку розчином гідрокарбонату натрія.
Прилади і реактиви: спиртівка, пробіркотримач, розчин білка, розчин сульфату амонія (NH4)2SO4, розчин оцтової кислоти СН3СООН, розчин лугу NaOH, нітратна кислота (концентрована), розчин лугу (концентрований) NaOH, розчин сульфату купруму (ІІ) CuSO4.
ПЛАН
1. Згортування білків при нагріванні.
2. Кольорові реакції на білки.
Методичні вказівки
Білки – це природні полімери, які складаються із залишків амінокислот.
Для білків характерні реакції в результаті яких випадає осад. В деяких випадках добутий осад при надлишку води знов розчиняється, а в інших - проходе необоротне згортування білків, тобто денатурація в результаті чого їх молекули змінюються.
Важливою властивістю