СОБЛЮДЕНИЕ ПРАВИЛ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

С первых дней работы в лаборатории студент должен знать правила техники безопасности, быть аккуратным и внимательным при выполнении

экспериментов.

Лабораторный практикум полностью исключает образование взрывоопасных газовоздушных смесей в объеме помещения и в отдельных рабочих зонах. Общие требования безопасности регламентируются ГОСТ 12.4.113-82 (работы учебные лабораторные). Оборудование, применяемое в учебных лабораториях, соответствует требованиям ГОСТ 12.2.949-80.

К выполнению лабораторного практикума по химии студенты допускаются только после получения инструктажа по технике безопасности.

Все лабораторные работы выполняются согласно описанию в методических указаниях кафедры.

Перед каждой лабораторной работой преподаватель обязан напомнить правила по технике безопасности в химической лаборатории применительно к данной лабораторной работе.

Запрещается выносить из лаборатории реактивы, приборы, посуду!

Исправное состояние лабораторных установок, оснащение лаборатории реактивами и посудой обеспечивается лаборантами.

Ра всех банках с реактивами должны быть четкие этикетки с названием их содержимого.

Концентрированные кислоты щелочи, ядовитые и летучие вещества (бромная вода, аммиак, сероводородная вода) должны находится в вытяжных шкафах; там же выполняются все опыты с этими веществами.

Не допускается слив в раковину концентрированных кислот и щелочей, органических растворителей.

Концентрированные кислоты и щелочи предварительно нейтрализуют, разбавляют, собирают в специальные склянки под тягой и уничтожают по мере накопления в специально отведенных местах.

Отходы дорогостоящих металлов и их соединений (например, серебро) собирают в специальные емкости.

При попадании на кожу концентрированных кислот, щелочей и других едких веществ их необходимо стыть сильной струей воды и обратиться к лаборанту за помощью.

Студент, нарушивший правила техники безопасности, удаляется из лаборатории и допускается к последующим занятиям только после разрешения деканата и повторного прохождения инструктажа по технике безопасности и правилам работы в химической лаборатории.

Соблюдение порядка и чистоты в лаборатории возлагается на дежурного студента. По окончании занятий дежурный сдает помещение лаборанту.

Во время проведения занятий контроль за выполнением правил техники безопасности осуществляется преподавателем и лаборантом.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОГО

ЖУРНАЛА

К ведению лабораторного журнала предъявляются требования, с которыми студент должен быть ознакомлен и которые должен соблюдать при оформлении лабораторных работ:

1. В качестве лабораторного журнала используется общая тетрадь с
   заполненным титульным листом.

2. Лабораторный журнал является единственным документом о
   проведении эксперимента. Вести записи на черновиках не реко­
   мендуется.

3. Уравнения реакций должны быть записаны по определенной
   форме. При этом необходимо четко писать символы элементов,
   так как небрежная запись может вызвать ошибку. Например, лег­
   ко спутать нечетко написанные символы кальция, меди и кобаль­
   та (Са, Сu, Со), а также селена и скандия (Se,Sc).

В случае использования веществ в агрегатных состояниях,

необычных для лабораторной практики, следует отмечать это

состояние в уравнениях реакций (например, H₂Sр-р, CI₂р-р).

1. Обменные реакции следует записывать в молекулярной форме,
   сопровождая ее ионным уравнением

ВаСI₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ + 2NaCI

Ва²⁺ + SO₄^2-= BaSO₄

6. Для записи уравнений гидролиза использовать ионно-молекуляр-
ную форму записи, разделяя сильные электролиты знаком плюс

на ионы, указывая заряд и рН среды, например:

2Na⁺ + СО₃^2- + НОН = НСО₃^- + 2Na⁺ + ОН^-; рН>7
7. Для окислительно-восстановительных реакций необходимо моле­
кулярную форму записи сопровождать схемой электронного ­
баланса :

' 4NH₃ + 5О₂ = 4NO + 6Н₂О

N^-3-5е = N⁺²

О₂° +4е = 2О^-2

8, Оформление лабораторной работы начинают с названия темы, даты выполнения и заголовка опыта.

1. При оформлении качественных лабораторных работ, после проведения опыта и составления уравнения реакции по приведенной форме следует указать особенности данной реакции (нагревание,охлаждение, кипячение раствора и др.). Необходимо, также, отметить явления, наблюдаемые при проведении опыта: выпадение и цвет осадка, выделение газа, разогревание раствора, изменение
   окраски раствора (индикатора) и др.

2. При оформлении количественных лабораторных работ приводят описание эксперимента, уравнения реакций, таблицу экспериментальных данных, расчет. Результат расчета должен быть выделен(подчеркнут или обведен рамкой).

3. При оформлении лабораторных работ необходимо ответить на все вопросы, содержащиеся в описаниях опытов.

4. Каждая лабораторная работа должна быть дважды подписана у преподавателя: при завершении эксперимента и после окончательного оформления и защиты.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОСТАВЛЕНИЮ ХИМИЧЕСКИХ

УРАВНЕНИЙ

1. Для получения соли из кислоты или основания используют реакцию нейтрализации:

основание + кислота = соль + вода.

В реакции нейтрализации вместо кислоты (основания) можно применять соответствующий кислотный (основной) оксид 2КОН + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2Н₂О, 2КОН + SОз = K₂SO₄ + Н₂О, К₂О + H₂SO₄ = K₂SO₄ + Н₂О, К₂О + SO₃ = K₂S0₄

2. Кислая (основная) соль получается при действии избытка той же
самой кислоты (основания) на среднюю соль*

Na₂SO₄ + H₂SO₄ = 2NaHSO₄

CaSO₄ + Ca(OH)₂ = (CaOH)₂SO₄

Для получения кислых и основных солей нельзя применять еакцию соли с водой , так как степень гидролиза очень мала

3. Переход от кислых (основных) солей к средним достигается при
добавлении соответствующего основания (кислоты)

КНСОз + КОН = К₂СО₃ + Н₂О

(MgOH)₂SO₄ + H₂SO₄ = 2MgSO₄ + 2Н₂0

4. Амфотерные основания реагируют и с кислотами (реакция нейтрализации, см. п.1), и со щелочами (получаются комплексные соединения)

Zn(OH)₂ + 2НС1 = ZnCI₂ + 2Н₂О

Zn(OH)₂ + 2KOH = K₂[Zn(OH)₄]

5. При сплавлении амфотерных оксидов со щелочами или карбонатами щелочных металлов образуются производные соответствующих метакислот

АlОз + 2NaOH = 2NaAlO₂ +Н₂О(метаалюминат натрия)

Cr₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaCrO₂ + СО₂ (метахромит натрия)

6. Слабые основания легко отщепляют воду при нагревании (некоторые даже при комнатной температуре)

Сu(ОН)₂ = СuО + Н₂О, при t° = 60°С

2AgOH = Ag₂O + Н₂О, при норм. t°

1. Надо помнить, что обменная реакция протекает в выбранном направлении, если в результате реакции выпадет осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит. При составлении уравнения обменной реакции удобнее, чтобы в левой части уравнения были растворимые вещества (табл. 2). В противном случае в продуктах реакции должно быть вещество с еще меньшей растворимостью (табл. 3),

Следствия из этого правила:

а) Для получения гидроксида малоактивного металла используют реакцию взаимодействия хорошо растворимой соли этого металла с раствором щелочи (реакция идет, так как гидроксид малоактивного металла выпадает в осадок) CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaCl

б) Сильная кислота вытесняет слабую из ее солей (обменная реакция идет, так как образуется слабый электролит)

К₂С0₃ + 2НС1 = 2KCI + Н₂СО₃

H₂CO₃ →CO₂+H₂O

При составлении уравнений простейших окислительно-восста­новительных реакций используют следствия из ряда напряжений:

а) Металлы, стоящие б ряду напряжений после водорода, не
могут вытеснять водород из его соединений

Си + HCl Е си/си²⁺ = + 0,34 В

б) Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, могут
вытеснять его из воды и растворов кислот (но не всегда, так как
на поверхности некоторых металлов образуется защитная пленка
оксидов, гидроксидов или солей)*

в) Металлы, стоящие впереди в ряду напряжений, вытесняют
позади стоящие металлы из растворов их солей

CuSO₄(p-p) + Fe = FeSO₄(p-p) + Сu

г) Для уточнения изменения степени окисления элементов в
зависимости от условия протекания окислительно-восстановительных реакций пользуйтесь данными табл. 5.

+кислая→(S⁺⁶О₄)^2- +Мn²⁺

(Мn⁺⁷О₄)^1- + (S Оз)^2- + нейтральная → (S⁺⁶О₄)^2- + Мn⁺⁴О₂

+ щелочная→(S⁺⁶О₄)^2- +(Мn^+O₄)^-

д) Окислительно-восстановительная реакция протекает в заданном направлении, если величина ее электродвижущей силы (ЭДС), равная разности стандартных электродных потенциалов окислителя (φок) и восстановителя (φвос), больше нуля

Zn° + 2HC1 H₂ + ZnCl₂ ЭДС = 0,76 В > О

восстановитель окислитель реакция идет

Сu²⁺ + НСl ≠ ЭДС = -0,34В < О

реакция не идет

Н₂ + 2НNОз(конц.) = 2N0₂ + 2Н₂О

7

ПЕРВАЯ Г РУППА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

Лабораторная работа 1

Щелочные металлы

Опыт 1. Взаимодействие щелочных металлов с кислородом.

Опыт 4. Получение малорастворимых солей натрия и калия.

а) К нейтральному раствору соли натрия добавьте равный объем раствора гексагидроксоантимоната(V) калия K[Sb(OH)₆]. Осторожно потрите изнутри стенки пробирки стеклянной палочкой (осадок сразу не выпадет вследствие образования пересыщенного раст­вора). Отметьте цвет и характер образовавшегося осадка. Напишите уравнение обменной реакции.

б) В две пробирки налейте нейтральный раствор соли калия. В одну пробирку налейте равный объем раствора гидротартрата натрия NаНC₄H₄О₆ (если осадок сразу не образуется, то потрите внутреннюю стенку пробирки стеклянной палочкой), в другую - равный объем раствора гексанитритокобальтата(III) натрия Nа₃ [Со(NО₂)_б]- Отметьте цвет и характер образовавшихся осадков и напишите уравнения реакций обмена.

Почему эти реакции необратимы?

Опыт 5. Анализ твердой соли.

Получите у преподавателя образец соли для анализа. Это может быть одна из следующих солей: NaCl, KC1, Na₂S0₄, K₂SO₄.

Составьте план анализа раствора на катионы и анионы. Для анализа на анион используйте реакции образования нерастворимых в воде солей AgCl и BaSO₄. Проведите анализ соли с указанием реакций в ионной форме, с помощью которых были открыты данные катион и анион соли, составьте краткий отчет и сдайте преподавателю.

Лабораторная работа 2

Медь, серебро, золото

Опыт 1. Взаимодействие меди с растворами кислот. (РАБОТАТЬ ПОД ТЯГОЙ!)

В пробирку с 2-3 кусочками меди добавьте 10-15 капель концентрированной азотной кислоты. Наблюдайте цвет выделяющегося газа. Как изменился цвет раствора? Составьте уравнение реакции взаимодействия меди с концентрированной азотной кислотой. Испытайте действие соляной кислоты на медь. Почему медь не взаимодействует с соляной кислотой? Пользуясь таблицами электродных потенциалов (табл. 4, 5), рассчитайте ЭДС реакции взаимодействия меди с концентрированной азотной и соляной кислотами.

Опыт 3. Действие щелочей на соли меди и серебра.

а) В трех пробирках взаимодействием раствора соли меди(П)с раствором щелочи получите осадки гидроксида меди. Составьте уравнение реакции. В одну из пробирок прилейте серную кислоту, в другую - концентрированный раствор щелочи (30%-ный р-р NaOH), а третью пробирку нагрейте. Какие происходят изменения? Составьте уравнения реакций. Какими свойствами обладает гидроксид меди?

б) К раствору нитрата серебра прилейте раствор щелочиНаблюдайте цвет образовавшегося осадка. Составьте уравнение реакции. Будет ли получен в результате данной реакции AgOH?

Опыт 4. Сульфиды меди и серебра. (РАБОТАТЬ ПОД ТЯГОЙ!)

В результате обменных реакций получите осадки сульфидов меди и серебра. Составьте уравнения реакций. Отметьте цвет образовавшихся осадков.