Файл: Методические указания и задания к занятиям семинарского типа, контрольной и самостоятельной работе по дисциплине Неорганическая химия.docx

Перелейте приготовленный раствор в цилиндр и уточните объем раствора. Используя формулу (1), вычислите массовую концентрацию растворенного вещества (г/мл, г/100 мл, г/л).
Опыт 2. Приготовление раствора точной концентрации
2.1. Приготовление раствора по навеске вещества

Получите у преподавателя задание (название вещества и значение его массы).

Взвесьте на аналитических (или электронных) весах бюкс с точностью до 0,0001 г, внесите в него шпателем указанное в задании вещество приблизительно указанной массы и снова взвесьте бюкс с той же точностью.

Перенесите навеску вещества в мерную колбу вместимостью 100-200 мл. Для этого возьмите воронку, высыпьте через нее навеску указанного вещества в мерную колбу и многократно (5-6 раз) промойте воронку и ее тубус дистиллированной водой. Заполните колбу дистиллированной водой примерно до 1/3 ее объема и, выполняя круговые движения колбой, размешайте ее содержимое до полного растворения вещества. Долейте в колбу воды так, чтобы она не доходила до метки на горлышке примерно на 0,5-1 см. Недостающее количество воды восполните с помощью капельной пипетки. Нижний мениск бесцветной жидкости должен быть на уровне метки на горлышке колбы. Если раствор вещества окрашен, то уровень жидкости доводят до метки по верхнему мениску.

Закройте мерную колбу пробкой и несколько раз переверните ее, выравнивая концентрацию раствора по всему объему колбы.

Взвесьте бюкс с остатком вещества и вычислите массу вещества, перенесенного в колбу.

Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора, используя соответствующие формулы.
2.2. Приготовление раствора путем разбавления

Получите у преподавателя раствор исследуемого вещества известной концентрации и приготовьте из него менее концентрированный раствор, используя предложенную посуду.

Для этого возьмите объемную пипетку (держать большим и средним пальцами) и втяните в нее резиновой грушей, надетой на пипетку, раствор выше метки. Быстро прикройте верхнее отверстие пипетки указательным пальцем, потом спустите уровень раствора до метки (по нижнему мениску), осторожно приоткрывая отверстие пипетки.

Перенесите отмеренный объем исследуемого раствора в мерную колбу, доведите объем жидкости в колбе до метки и перемешайте ее содержимое (см. опыт 2.1).

Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и титр приготовленного раствора.

---

Опыт 3. Определение концентрации растворов
3.1. Определение плотности раствора с помощью ареометра

Налейте исследуемый раствор в цилиндр вместимостью 200-300 мл. Уровень жидкости при этом должен быть на 3-5 см ниже края цилиндра.

Осторожно погрузите в раствор ареометр, не выпускайте его из рук до тех пор, пока не станет ясно, что он плавает. Ареометр должен находиться в центре цилиндра, нельзя ни в коем случае касаться его стенок и дна. Шкала ареометра должна быть погружена в раствор.

Значение плотности раствора определите по делению шкалы ареометра, против которой установился верхний мениск жидкости.

По окончании работы тщательно промойте ареометр водопроводной водой, высушите его салфеткой и уберите в футляр.
3.2. Определение концентрации раствора по его плотности

Для определения концентрации раствора по плотности используйте таблицу 6 приложения. Найдите в ней установленное в ходе измерения значение плотности исследуемого раствора и соответствующее ему значение массовой доли растворенного вещества.

Если полученное в результате измерения значение плотности отличается от табличных данных, то воспользуйтесь методом интерполяции или экстраполяции, т. е. по ряду значений функции найдите ее промежуточное значение или значение, находящееся вне этого ряда.

Для этого начертите график, отложив на оси абсцисс табличные значения плотности, ближайшие к измеренной, а на оси ординат - соответствующие им значения концентрации. Найдите на оси абсцисс точку, отвечающую измеренной плотности раствора, восстановите из нее перпендикуляр до пересечения с графиком. Из точки пересечения проведите перпендикуляр к оси ординат и определите значение концентрации исследуемого раствора.

Используя установленное в результате измерений значение плотности исследуемого раствора и найденное по таблице или графически значение его массовой доли, рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора. Для этого вычислите сначала массу растворенного вещества, содержащегося в одном литре раствора.
Задания для самостоятельной работы

1. Укажите признаки классификации растворов.

2. Что понимают под плотностью растворов и как ее определяют?

3. Дайте понятие концентрации растворов, охарактеризуйте способы ее выражения.

4. Поясните порядок приготовления раствора приблизительной и точной концентрации (по навеске и путем разбавления). Отметьте общие правила хранения растворов.

---

5. Укажите виды посуды и отметьте ее назначение. Какие виды посуды применяется для приготовления растворов, указанных в задании 4?

6. Для засолки огурцов применяют раствор соли с массовой долей 0,06. Сколько граммов соли и воды надо взять для приготовления 5 кг такого раствора?

7. Сколько граммов хлорида натрия надо взять, чтобы приготовить:

а) 1,5 кг раствора с массовой долей 0,15;

б) 1,5 л раствора с массовой долей 0,15 (r = 1,181 г/мл)?

8. Сколько граммов безводного сульфата натрия и его кристаллогидрата (Na₂SO₄·10 H₂O) потребуется для приготовления 2 кг раствора с массовой долей безводной соли, равной 0,2?

9. Вычислите молярную концентрацию раствора серной кислоты, массовая доля которой равна 0,05, а плотность - 1,032 г/мл. Сколько миллилитров этого раствора потребуется для приготовления 2 л раствора с молярной концентрацией эквивалентов, равной 0,5 моль/л?

10. Вычислите молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора, содержащего 9,8 г серной кислоты в 400 мл раствора.

11. Используя формулы 1–7, вычислите массовую долю, массовую концентрацию, молярную и моляльную концентрации, молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора, полученного при растворении 35 г фосфорной кислоты в 375 г воды, если плотность полученного раствора равна 1,295г/мл.

12. Смешали 2 л 60%-го раствора серной кислоты (плотность
1,5 г/мл) с 3 л 14%-го ее раствора (плотность 1,1 г/мл). Определите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

13. Какой объем 0,5н раствора хлорида бария потребуется для взаимодействия с 20 мл 2н раствора серной кислоты?
Лабораторная работа 12.
Электролитическая диссоциация

План занятия

1. Сущность процесса электролитической диссоциации.

2. Влияние природы растворителя и растворяемого вещества на процесс электролитической диссоциации.

3. Степень и константа электролитической диссоциации (a и К).

4. Диссоциация кислот, оснований и солей разных типов (средних, кислых, основных, двойных, комплексных).

5. Особенность диссоциации амфотерных гидроксидов, ее зависимость от концентрации ионов Н ⁺ и ОН ^-.

6. Смещение равновесия диссоциации слабых электролитов.

7. Ионные реакции в растворах электролитов.

Растворы:H₂O (дист.); 1н - KJ, Pb(NO₃)₂, ZnSO₄, CuSO₄; 2н - HCI, CH₃COOH, NaOH, NH₄OH, Na₂CO₃; H₂SO₄

---

(2н и конц.); фенолфталеин, метиловый оранжевый.

Приборы и материалы:штативы с пробирками, лопатки, NH₄CI (крист.), CH₃COONa (крист.), Zn (гранулы).
Описание опытов

Опыт 1. Сравнение относительной силы кислот
Поместите в одну пробирку пять капель 2н раствора HCI, во вторую – пять капель 2н раствора H₂SO₄ и в третью – пять капель 2н раствора CH₃COOH. Внесите в каждую пробирку по грануле цинка.

Сравните интенсивность протекающих реакций и составьте их уравнения в молекулярном и ионном виде.

Используя таблицу 7 приложения, укажите численные значения степени диссоциации исследуемых кислот и сделайте вывод об их относительной силе.

При составлении всех ионных уравнений используйте таблицу 9 приложения.
Опыт 2. Влияние разбавления на степень диссоциации кислот
В первую пробирку с пятью каплями концентрированного раствора H₂SO₄ опустите гранулу цинка. Отметьте интенсивность реакции. Во вторую пробирку внесите 15 капель дистиллированной воды и осторожно перелейте в нее содержимое первой пробирки. Как изменилась интенсивность реакции?

Поясните наблюдаемые явления, составьте уравнение реакции в молекулярном и ионном виде и сделайте вывод о влиянии разбавления на степень диссоциации.
Опыт 3. Смещение равновесия диссоциации

слабого электролита
3.1. Смещение равновесия диссоциации CH₃COOН

В пробирку к десяти каплям 2н раствора СН₃СООН добавьте две капли индикатора метилоранжа, отметьте окраску раствора. Разделите раствор на две части и добавьте к одной из них лопатку кристаллов CH₃COONa. Отметьте изменение окраски.

Составьте схему процесса диссоциации раствора CH₃COOH, приведите выражение константы диссоциации и укажите ее численное значение, используя таблицу 8 приложения.

Составьте схему процесса диссоциации раствора соли CH₃COONa, сделайте вывод о влиянии ее одноименных ионов на смещение равновесия диссоциации кислоты CH₃COOH.

3.2. Смещение равновесия диссоциации NH₄OH

В пробирку к десяти каплям 2н раствора NH₄OH добавьте две капли индикатора фенолфталеина, отметьте окраску раствора. Разделите раствор на две части и к одной из них добавьте лопатку кристаллиов NH

---

₄CI. Отметьте изменение окраски.

Составьте схему процесса диссоциации раствора NH₄OH, приведите выражение константы диссоциации и укажите ее численное значение, используя таблицу 8 приложения.

Составьте схему процесса диссоциации раствора соли NH₄CI и сделайте вывод о влиянии ее одноименных ионов на смещение равновесия диссоциации раствора NH₄OH.
Опыт 4. Диссоциация амфотерного электролита
Внесите в две пробирки по одной капле 2н раствора NaOH и добавьте в каждую по каплям 1н раствор ZnSO₄ до образования студенистого осадка. Затем в одну из пробирок добавляйте по каплям 2н раствор HCI, а в другую – 2н раствор NaOH до растворения осадков.

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций получения Zn(OH)₂ и его растворения в HCI и NaOH. Учтите, что в реакции со щелочью образуется тетрагидроксоцинкат(II) натрия.

Составьте схему процесса диссоциации Zn(OH)₂ и отметьте ее особенность. Сделайте вывод о влиянии ионов Н ⁺ и ОН ^- на смещение равновесия.

Опыт 5. Ионные реакции в растворах электролитов
Внесите в одну пробирку по две капли 1н растворов KJ и Pb(NO₃)₂, в другую - одну каплю 2н раствора NaOH и по каплям 1н раствор CuSO₄, а в третью - четыре капли 2н раствора Na₂CO₃ и по каплям 2н раствор HCI. Отметьте наблюдаемые эффекты.

Составьте молекулярные и ионные уравнения всех реакций.

Для H₂CO₃ составьте схему процесса электролитической диссоциации и приведите выражения ее констант. Используя таблицу 8 приложения, отметьте их численные значения.

Сделайте общий вывод о направлении протекания ионных реакций обмена в растворах электролитов.
Задания для самостоятельной работы

1. Что понимают под процессом электролитической диссоциации? Что является его причиной?

2. Используя таблицу 7 приложения, сопоставьте способность к диссоциации водных растворов HF, HCI, HBr, HJ с полярностью и поляризуемостью химической связи в них.

3. Приведите уравнения диссоциации следующих веществ: HNO₃, Ba(OH)₂, Be(OH)₂, Cr₂(SO₄)₃, (CuOH)₂SO₄, K₂HPO₄, KAI(SO₄)₂, Na₂[Sn(OH)₄].

4. Составьте схемы диссоциации кислот H₂S и H₂CO₃ по первой и второй ступеням и приведите выражения констант диссоциации. Используя таблицу 8 приложения, сравните относительную силу этих кислот.

5. Как доказать, что Sn(OH)₂ обладает амфотерными свойствами, а Mg(OH)

---