Лабораторный журнал по химии (10 лабораторных работ)

Лабораторный журнал

по химии

студента (-ки) _________группы

__________________________

______________________________________

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа №1. Получение суспензии серы и канифоли. Получение эмульсии растительного масла и бензола. Получение золя крахмала. Получение золя серы из тиосульфата натрия.

Лабораторная работа №2. Индикаторы и изменение их окраски в разных средах. Определение характера среды раствора с помощью универсального индикатора. Проведение реакций ионного обмена для характеристики свойств электролитов. Гидролиз карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов, хлорида аммония.

Лабораторная работа №3. Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами кислот и солей. Взаимодействие серной и азотной кислот с медью. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.

Лабораторная работа №4. Синтез хлороводорода и растворение его в воде. Взаимное вытеснение галогенов из их соединений. Качественные реакции на галогенид-ионы. Получение аллотропных видоизменений кислорода и серы. Взаимодействие серы с водородом и кислородом. Качественные реакции на сульфид-, сульфит-, сульфат-ионы.

Лабораторная работа №5. Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление с ее свойствами. Термическое разложение солей аммония. Качественные реакции на соли аммония и нитраты. Получение оксида углерода (IV), взаимодействие его с водой и твердым гидроксидом натрия. Ознакомление со свойствами карбонатов и гидрокарбонатов. Качественная реакция на карбонат-ион.

Лабораторная работа №6. Изготовление моделей молекул углеводородов. Обнаружение углерода и водорода в органических соединениях.

Лабораторная работа №7. Получение метана и изучение его свойств: горение, отношение к бромной воде и раствору перманганата калия.

Лабораторная работа №8. Получение этилена и опыты с ним.

Лабораторная работа №9. Гидролиз жиров и углеводов. Химические свойства глюкозы. Качественная реакция на крахмал. Гидролиз крахмала. Ознакомление с образцами природных и искусственных волокон.

Лабораторная работа №10 (по выбору).

- Цветные реакции белков, денатурация и растворимость белков. Распознавание органических веществ по характерным реакциям.

- Исследование свойств термопластичных полимеров (полиэтилена и полистирола). Распознавание пластмасс. Обнаружение хлора в поливинилхлориде. Отношение синтетических волокон к растворам кислот, щелочей.

- Решение экспериментальных задач по курсу органической химии.

Лабораторная работа №1. Дата выполнения:______________

Тема. Получение суспензии серы и канифоли. Получение эмульсии растительного масла и бензола. Получение золя крахмала. Получение золя серы из тиосульфата натрия.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Получение суспензии серы и канифоли.

А) Суспензия серы. Отмерьте в пробирку 5-6 мл дистиллированной воды и добавьте несколько капель отфильтрованного насыщенного раствора серы в спирте. Через 1-2 минуты появляется голубое свечение раствора при боковом освещении (опалесценция)  признак образования суспензии серы, при фильтровании проходящая через бумажный фильтр.

Б) Суспензия канифоли. Опыт выполняется аналогично предыдущему с тем отличием, что к воде добавляется 2%-ный спиртовой раствор канифоли.

Задание 2. Получение эмульсии растительного масла и бензола.

А) Метод диспергирования.

В две чистые пробирки налейте по 5 мл дистиллированной воды и добавьте по 10 капель масла (или другой неполярной жидкости). В одну из пробирок прилейте 1 мл 10%-ного раствора гидроксида калия. Обе пробирки энергично встряхивайте 0,5 минуты, после чего поставьте в штатив и наблюдайте за скоростью их расслаивания в течение 10 минут. Убедитесь в бόльшей устойчивости эмульсии с добавлением раствора гидроксида калия. Образующийся олеат калия служит стабилизатором эмульсии.

Б) Метод замены растворителя. Налейте в пробирку 10 мл дистиллированной воды и по каплям добавьте при энергичном встряхивании 2-3 мл 1%-ного раствора масла в ацетоне. Образуется тонкодисперсная устойчивая эмульсия.

Задание 3. Определение типа эмульсии.

А) Метод окрашивания.

В данном методе используется свойство некоторых органических красителей растворяться или только в воде (гидрофильный краситель), или только в неполярных жидкостях (гидрофобный краситель). По тому, что окрасит взятый для опыта краситель- капли дисперсной фазы или дисперсионную среду - можно судить о типе эмульсии.

Эмульсию, полученную в опыте 2А, разделите на две части. К одной из них из капельницы добавьте толуольный раствор судана - III (гидрофобный краситель), к другой - водный раствор метилового фиолетового (гидрофильный краситель) и энергично перемешайте.

Стеклянной палочкой нанесите по капле обеих эмульсий на чистое предметное стекло и рассмотрите их под микроскопом. Сделайте вывод о типе эмульсии. Схематически зарисуйте в цвете эмульсии, окрашенные разными красителями.

Б) Метод слияния с каплей воды.

При контакте капли эмульсии с каплей воды непосредственно соприкасается с водой дисперсионная среда. Поэтому в случае эмульсии типа М/В происходит её слияние с каплей воды и постепенное распределение частиц дисперсной фазы по всему новому объёму. В случае же эмульсии типа В/М неполярная среда с водой не смешивается и объединения капель не происходит.

Каплю эмульсии, например, полученной в опыте 2А или 2Б, стеклянной палочкой нанесите на чистое сухое стекло. Рядом нанесите каплю дистиллированной воды. Осторожно наклоняя стекло, приведите капли в соприкосновение друг с другом.

По слиянию капель или по отсутствию его сделайте вывод о типе эмульсии.

В) Метод смачивания гидрофобной поверхности.

При нанесении капли эмульсии на твёрдую поверхность в непосредственный контакт с ней вступает дисперсионная среда. На гидрофильной поверхности эмульсия типа М/В, обладающая полярной дисперсионной средой, будет растекаться, образуя острый краевой угол, а эмульсия типа В/М из-за отсутствия смачивания будет образовывать прямой или тупой краевой угол. На гидрофобной поверхности, наоборот, эмульсия типа М/В, будет образовывать тупой краевой угол, а эмульсия типа В/М  острый. На практике проще осуществить контакт с гидрофобными поверхностями, так как гидрофильные требуют длительной и тщательной очистки (обезжиривания).

На парафинированное предметное стекло стеклянной палочкой нанесите небольшую (диаметром 2x3 мм) каплю эмульсии и рассмотрите её сбоку. Определите, является ли краевой угол смачивания острым. Сделайте заключение о типе эмульсии. Схематически зарисуйте изображение капли и покажите на этом рисунке краевой угол.

Г) Метод впитывания фильтровальной бумагой.

Так как при нанесении капли эмульсии на бумагу непосредственно с ней контактирует дисперсионная среда, в случае эмульсии типа В/М впитывания её в бумагу не происходит. В случае же эмульсии типа М/В водная дисперсионная среда быстро впитывается и распространяется в виде обширного влажного пятна, в центре которого остается небольшое количество вещества дисперсной фазы в виде масляного пятна.

На небольшой листок фильтровальной бумаги стеклянной палочкой нанесите каплю эмульсии. По характеру её поведения сделайте вывод о типе эмульсии. Схематически зарисуйте наблюдаемую картину.

Задание 4. Получение золей.

А) Золь крахмала. 0,5 г крахмала тщательно разотрите в фарфоровой ступке, перенесите в фарфоровую чашечку и перемешайте с 10 мл дистиллированной воды, после чего добавьте еще 90 мл воды. Затем при постоянном помешивании доведите полученную смесь крахмала в воде до кипения. После нескольких вскипаний получается 0,5% опалесцирующий золь крахмала.

Б) Золь серы из тиосульфата натрия (реакция обмена с последующим окислением). Отмерьте в пробирку 10 мл раствора тиосульфата натрия. По каплям добавьте 3 мл разбавленного раствора ортофосфорной кислоты. В результате реакций образуется опалесцирующий золь серы. Стабилизатором его является сернистая кислота.

В результате постепенного укрупнения частиц из-за скрытой коагуляции оттенок опалесценции со временем изменяется от желтоватого через оранжевый, красный и фиолетовый до голубого. Наблюдать это изменение можно при сопоставлении нескольких пробирок с таким золем, полученным в разное время.

Общий вывод о проделанной работе:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №2. Дата выполнения:______________

Тема. Индикаторы и изменение их окраски в разных средах. Определение характера среды раствора с помощью универсального индикатора. Проведение реакций ионного обмена для характеристики свойств электролитов. Гидролиз карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов, хлорида аммония.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Определение характера среды раствора с помощью универсального индикатора.

С помощью универсального индикатора определите в трех пронумерованных пробирках водные растворы гидроксида натрия, кислоты серной и хлорида натрия.

Задание 2. Проведение реакций ионного обмена для характеристики свойств электролитов.

А) Реакции с образованием осадков.

1. В три пробирки налейте по 2-3 мл растворов: в одну - сульфата натрия, в другую - сульфата цинка, в третью - сульфата аммония. В каждую из пробирок прибавьте по такому же количеству раствора хлорида бария. Во всех пробирках образуется осадок сульфата бария.

Напишите молекулярные уравнения реакций и одно общее краткое ионное уравнение. Каков цвет осадков?

2. В две пробирки налейте по 2-3 мл растворов: в одну - сульфата меди (II), в другую - хлорида железа (III). В каждую из пробирок прибавьте по 1-2 капли раствора щелочи. В обеих пробирках образуются осадки. Каков цвет осадков?

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

Внимание! Пробирки с осадками оставить для опыта Б2.

Б)Реакция с образованием малодиссоциирующих веществ.

1. Поместите в пробирку 2-3 мл раствора щелочи. Прибавьте 2-3 капли фенолфталеина. Как изменился цвет раствора? К полученному раствору добавьте хлороводородную кислоту до исчезновения окраски.

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

2. В пробирки с полученными осадками в опыте А2 добавьте раствор серной кислоты до исчезновения осадков.

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

В) Реакции с образованием газов.

1. В небольшом количестве воды взболтайте щепотку растертого в порошок мела и прилейте немного соляной кислоты. Какой газ выделяется при этом?

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

2. В пробирку внесите немного кристаллического карбоната натрия и добавьте хлороводородной кислоты. Какой газ выделяется при этом?

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

Сделайте вывод, отметив, в каких случаях реакции ионного обмена «идут до конца».

Задание 3. Изучение процесса гидролиза карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов и хлорида аммония.

В пробирки поместите по 1-2 мл растворов карбонатов, сульфатов, силикатов натрия или калия и хлорида аммония. С помощью универсального индикатора определите рН раствора.

Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.

Общий вывод о проделанной работе:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №3. Дата выполнения:______________

Тема: Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами кислот и солей. Взаимодействие серной и азотной кислот с медью. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Изучение взаимодействия металлов с неметаллами, а также с растворами кислот и солей.

А) Взаимодействие металлов с неметаллами.

1. Смесь порошка цинка и мелко растертого порошка йода (1:1) поместите горкой в фарфоровую чашечку, затем в середину кучки добавьте из пипетки несколько капель воды. Опишите наблюдения, запишите уравнение реакции.

2. В широкую пробирку, закрепленную в лапке штатива, поместите несколько кристалликов йода и нагрейте пробирку до появления фиолетовых паров. В ложечке для сжигания нагрейте кусочек натрия до его расплавления и внесите в пробирку с йодом. Напишите уравнение протекающей реакции.

3. Тщательно перемешайте порошки серы и цинка (1:1) и поместите их в фарфоровую чашечку. Небольшую порцию смеси медленно посыпьте сверху на пламя спиртовки. Наблюдайте синевато-белые вспышки, сопровождающиеся образованием сульфида цинка.

Б) Взаимодействие металлов с растворами кислот.

1. Взаимодействие магния с кислотами и щелочами.

Поместите в две пробирки стружки магния. В одну пробирку добавьте 10 капель раствора серной кислоты, а другую - 10 капель раствора гидроксида натрия.

Напишите уравнения протекающих реакций.

Запишите уравнения реакций взаимодействия магния с разбавленным и концентрированным растворами азотной кислоты, с концентрированным раствором серной кислоты. Расставьте коэффициенты методом электронного или ионно-электронного баланса.

2. Взаимодействие алюминия с кислотами и щелочами.

Налейте в одну пробирку 10 капель раствора серной кислоты, а во вторую - 10 капель раствора гидроксида натрия. Опустите в них по грануле алюминия (или по кусочку алюминиевой фольги одинакового размера).

Напишите уравнения протекающих реакций.

Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с разбавленной азотной кислотой. Расставьте коэффициенты методом электронного или ионно-электронного баланса.

В) Взаимодействие металла с солями.

Возьмите три пробирки, в каждую из которых опустите по кусочку цинка. В первую пробирку на ¼ объема прилейте раствор хлорида железа (III), во вторую - сульфата меди (II), в третью - нитрата свинца (II). Что происходит на поверхности цинка? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, укажите процессы окисления и восстановления, используя ряд напряжений металлов.

Задание 2. Взаимодействие серной и азотной кислот

с медью.

А) Взаимодействие меди с серной кислотой.

1. В пробирку поместите кусочек меди. Добавьте в пробирку на ¼ от объёма концентрированной серной кислоты и осторожно (обязательно под тягой!) нагрейте на спиртовой горелке. Какие вещества получаются? Составьте уравнение происходящей реакции, укажите процессы окисления и восстановления, подберите коэффициенты путём составления электронного или ионно-электронного баланса.

2. В пробирку поместите кусочек меди и прибавьте немного разбавленной серной кислоты. Составьте уравнение реакции, укажите процессы окисления и восстановления, подберите коэффициенты путём составления электронного или ионно-электронного баланса.

Б) Взаимодействие меди с азотной кислотой

В две пробирки опустите по одному кусочку меди. В одну пробирку добавьте ¼ разбавленной азотной кислоты, в другую столько же - концентрированной. Опыт производите под тягой! Определите, какие продукты получаются. Составьте уравнения реакций, укажите процессы окисления и восстановления, подберите коэффициенты путём составления электронного или ионно-электронного баланса.

Задание 3. Изучение окислительных свойств перманганата калия в различных средах.

В три пробирки внесите последовательно по 3 капли раствора перманганата калия. В первую пробирку добавьте каплю раствора серной кислоты, во вторую - каплю дистиллированной воды, в третью - каплю раствора гидроксида калия. Раствор не меняет фиолетового окраса.

В каждую из трех пробирок добавьте 2-3 капли раствора сульфита натрия.

Раствор с серной кислотой становится бесцветным. Раствор с дистиллированной водой становится гранатовым. А раствор с гидроксидом калия становится темно-зеленым.

Напишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты методом ионно-электронного баланса (методом полуреакций).

Общий вывод о проделанной работе:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №4. Дата выполнения:______________

Тема: Синтез хлороводорода и растворение его в воде. Взаимное вытеснение галогенов из их соединений. Качественные реакции на галогенид-ионы. Получение аллотропных видоизменений кислорода и серы. Взаимодействие серы с водородом и кислородом. Качественные реакции на сульфид-, сульфит-, сульфат-ионы.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Синтез хлороводорода и растворение его в воде.

В сухую пробирку поместите один микрошпатель хлорида натрия и несколько (8-10) капель концентрированной серной кислоты (опыт проводить в вытяжном шкафу!). Наблюдайте выделение бесцветного газа. Поднесите к пробирке смоченную дистиллированной водой синюю лакмусовую бумагу и наблюдайте изменение её окраски.

Запишите уравнение реакции, объясните изменение окраски индикатора.

Задание 2. Взаимное вытеснение галогенов

из их соединений.

А) Сравнительная характеристика окислительных свойств свободных галогенов.

В одну пробирку налейте бромид натрия, в две другие - раствор йодида калия. Во все три пробирки добавить немного органического растворителя - бензола. В две пробирки с раствором бромида и йодида внести по 3-4 капли хлорной воды, с раствором йодида калия - столько же бромной воды. Содержимое пробирок перемешайте стеклянной палочкой и по окраске полученного слоя органического растворителя определите, какой галоген выделяется в свободном виде в каждой из пробирок.

Напишите уравнения реакций взаимного вытеснения галогенов в молекулярной и ионной формах. Укажите окислитель и восстановитель в каждом случае.

Расположите галогены в ряд по убыванию их окислительной активности. Объясните последовательность расположения галогенов в этом ряду. Могут ли свободные галогены являться восстановителями?

Б) Анализ хлорид-, бромид-, йодид-ионов при их совместном присутствии.

К 2 каплям раствора прибавьте по 10 капель воды и разбавленной серной кислоты, 1 каплю раствора перманганата калия и встряхните. Хлороформный слой окрашивается в фиолетовый цвет (йодиды). Затем продолжайте прибавлять раствор перманганата калия (при встряхивании) до перехода фиолетового окрашивания хлороформного слоя в желто-бурое (бромиды). После окрашивания водного слоя в устойчивый розовый цвет его слейте в другую пробирку и прибавьте к нему 10 капель хлороформа. Последний не должен окрашиваться. Если же хлороформный слой окрашивается в желтый цвет, добавьте по каплям раствор перманганата калия. После полного окисления бромидов избыток перманганата калия можно разрушить прибавлением по каплям раствора пероксида водорода. Прибавьте 2 капли раствора нитрата серебра. Образуется белый творожистый осадок (хлориды), который растворяется при добавлении раствора аммиака.

Задание 3. Качественные реакции на галогенид-ионы.

А) Качественные реакции на бромид-ионы.

1. К 1 мл раствора бромида натрия добавьте 1 мл разбавленной хлороводородной кислоты, 0,5 мл раствора хлорамина, 1 мл хлороформа и взболтайте; хлороформный слой окрашивается в желто-бурый цвет в результате образования брома.

2. К 2 мл раствора бромида натрия добавьте 0,5 мл разбавленной азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра; образуется желтоватый творожистый осадок, нерастворимый в разбавленной азотной кислоте и трудно растворимый в растворе аммиака.

Б) Качественные реакции на йодид-ионы.

1. К 2 мл раствора йодида калия добавьте 0,2 мл разбавленной серной кислоты, 0,2 мл раствора нитрита натрия или раствора хлорида железа (III) и 2 мл хлороформа; при взбалтывании хлороформный слой окрашивается в фиолетовый цвет.

2. К 2 мл раствора йодида калия добавьте 0,5 мл разбавленной азотной кислоты и 0,5 мл раствора серебра нитрата; образуется желтый творожистый осадок, нерастворимый в разбавленной азотной кислоте и растворе аммиака.

3. При нагревании 0,1 г йодида калия с 1 мл концентрированной серной кислоты выделяются фиолетовые пары йода.

В) Качественные реакции на хлорид-ионы.

К 2 мл раствора хлорида натрия добавьте 0,5 мл разбавленной азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра; образуется белый творожистый осадок, нерастворимый в разбавленной азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака.

Задание 4. Получение аллотропных видоизменений кислорода и серы. Взаимодействие серы с водородом и кислородом.

А) Получение кислорода.

В сухую пробирку поместите два микрошпателя хлората калия KClO₃ (бертолетова соль), опустите в неё тлеющую лучинку. Пробирку нагрейте на спиртовой горелке. Через некоторое время от начала нагревания тлеющая лучинка вспыхивает. Повторите опыт со смесью бертолетовой соли и оксида марганца (IV), смешанных в соотношении приблизительно 4:1 по объему порошков.

Запишите уравнение разложения KClO₃ и объясните, почему вспыхивает тлеющая лучинка. Объясните, почему во втором опыте время от начала нагревания пробирки до вспыхивания лучинки меньше, чем в первом. Какую роль во втором опыте играет оксид марганца (IV)?

Б) Поведение серы при различных температурах.

Сухую пробирку на 1/3 её объема наполните серой и медленно нагревайте на пламени спиртовой горелки, все время встряхивая. Следите за изменением вязкости и цвета расплавленной серы. Кипящую серу тонкой струей вылейте в стакан с холодной водой. Слейте воду из стакана и убедитесь в пластичности серы. Кусочек пластической серы оставьте до конца занятия. Сохраняет ли она свои свойства?

Дайте объяснение всем наблюдаемым при опыте изменениям.

В) Взаимодействие серы с водородом и кислородом.

1. Взаимодействие серы с водородом. Поместите в пробирку кусочек серы и слегка нагрейте, чтобы сера прилипла к стеклу. Внутри пробирки к стенке прилепите влажную лакмусовую бумажку синего цвета. Провернув пробирку вверх дном, наполните её водородом из прибора для получения газов. Приложите к отверстию пробирки сложенный вдвое листок фильтровальной бумаги, смоченный раствором нитрата свинца, прижмите его пальцем. Не отнимая пальца от отверстия пробирки, нагрейте её на спиртовой горелке. Какие изменения произошли с лакмусом и нитратом свинца (II)? Осторожно понюхайте содержимое пробирки.

2. Взаимодействие серы с кислородом. Заполните кислородом колбу емкостью 250-300 мл. Заполнение проверьте тлеющей лучиной, поднеся ее к краю сосуда. Прикройте колбу предметным стеклом. В железную ложечку поместите кусочек серы и зажгите его от пламени спиртовой горелки. Как горит сера на воздухе? Внесите горящую серу в колбу с кислородом. Как она теперь горит?

Задание 5. Качественные реакции на сульфид-, сульфит-, сульфат-ионы.

А) Качественные реакции на сульфид-ионы.

1. Взаимодействие с солями тяжелых металлов.

К 2-3 каплям раствора сульфида натрия прибавьте 2 капли соли тяжелого металла. Из сульфидов растворимы сульфиды только щелочных металлов и аммония. Нерастворимые сульфиды имеют специфическую окраску, по которым можно определить тот или иной сульфид.

Окраска нерастворимых сульфидов:

MnS - телесный (розовый)

SnS - шоколадный

ZnS - белый

Hg₂S (метакиноварь) - черный

PbS - черный

HgS (киноварь) - красный

Ag₂S - черный

Sb₂S₃ - оранжевый

CdS - лимонно-желтый

Bi₂S₃ - черный

2. Взаимодействие с кислотами.

К 2-3 каплям раствора сульфида натрия прибавьте 2 капли 2М раствора HCl. Сероводород обнаруживают по почернению бумаги, пропитанной раствором соли свинца (II).

Некоторые сульфиды при взаимодействии с кислотами - неокислителями образуют токсичный газ сероводород H₂S с неприятным запахом (тухлых яиц).

Некоторые устойчивы к разбавленным растворам HCl, HBr, HI, H₂SO₄, HCOOH, CH₃COOH, к примеру CuS, Cu₂S, Ag₂S, HgS, PbS, CdS, Sb₂S₃, SnS и некоторые другие. Но они переводятся в раствор концентрированной азотной кислотой при кипячении (Sb₂S₃ и HgS растворяются тяжелее всего, причем последний гораздо быстрее растворится в царской водке).

Б) Качественные реакции на сульфит-ионы.

1. Разложения сульфитов под действием кислот.

К 3-4 каплям раствора сульфита натрия добавьте 3-4 капли хлороводородной кислоты - появляется характерный запах сернистого газа. Сернистый газ обнаруживают по обесцвечиванию растворов перманганата калия или йода.

2. Взаимодействие с раствором хлорида бария.

К 2-3 каплям раствора сульфита натрия добавьте 2-3 капли раствора хлорида бария. Выпадает белый осадок сульфита бария. Проверьте растворимость сульфита бария в разбавленной соляной кислоте.

3. Реакция окисления йодом.

В пробирку поместите 1-2 каплю раствора йода и добавьте по каплям раствор сульфита натрия до исчезновения бурой окраски йода. Реакция среды в полученном растворе кислая. К полученному раствору сульфата натрия прибавьте 2-3 капли соляной кислоты и 3-4 капли раствора хлорида бария. Выпадает осадок сульфата бария.

В) Качественная реакция на сульфат-ионы.

К 1-2 каплям раствора сульфата натрия добавьте 2-3 капли хлороводородной кислоты и 1-2 капли раствора хлорида бария. Образующийся осадок не растворяется в органических и минеральных кислотах, щелочах, солях.

Общий вывод о проделанной работе:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №5. Дата выполнения:______________

Тема: Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление с ее свойствами. Термическое разложение солей аммония. Качественные реакции на соли аммония и нитраты. Получение оксида углерода (IV), взаимодействие его с водой и твердым гидроксидом натрия. Ознакомление со свойствами карбонатов и гидрокарбонатов. Качественная реакция на карбонат-ион.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление с ее свойствами.

Термическое разложение солей аммония.

А) Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление с ее свойствами.

В пробирку с газоотводной трубкой поместите кристаллический нитрат натрия (примерно две ложечки для сжигания) и смочите концентрированной серной кислотой. Пробирку соедините короткой резиновой трубкой с сосудом Вюрца, который помещают в стакан со льдом. В отросток пробирки Вюрца через резиновый шланг вставьте стеклянную трубку, заполненную активированным углем. При нагревании смеси концентрированной серной кислоты и кристаллического нитрата натрия в пробирке-реакторе получаются пары азотной кислоты, которые переходят в пробирку Вюрца. Там пары конденсируются и на дне накапливается безводная азотная кислота. Она имеет оранжевый цвет из-за растворенного в ней оксида азота (IV).

1) В пробирку с раствором азотной кислоты добавьте лакмус и постепенно добавляйте раствор гидроксида натрия.

2) Положите в пробирку немного мела, добавьте разбавленную азотную кислоту.

3) Положите в пробирку немного оксида меди (II), добавьте разбавленную азотную кислоту. Какого цвета раствор? Зажмите пробирку в держателе и погрейте. Как изменяется цвет раствора? О чем говорит изменение цвета?

Б) Разложение солей аммония.

В небольшую фарфоровую чашку положите 2-3 шпателя дихромата аммония (NH₄)₂Cr₂O₇ в виде горки и горящей спичкой нагрейте её сверху. Что наблюдается? Поместите в сухую пробирку несколько кристаллов хлорида аммония. Нагрейте пробирку. Через некоторое время на холодных частях пробирки образуется белый налет, на дне ничего не остается. Составьте уравнения реакций разложения дихромата аммония и хлорида аммония.

Задание 2. Качественные реакции на соли аммония

и нитраты.

А) Качественная реакция на ион аммония.

1 мл раствора соли хлорида аммония нагрейте с 0,5 мл раствора гидроксида натрия; наблюдайте выделение аммиака, обнаруживаемый по запаху и по посинению влажной красной лакмусовой бумаги.

Б) Качественная реакция на нитрат-ионы.

1. К нитрату натрия добавьте 2 капли раствора дифениламина. Наблюдайте появление синего окрашивания.

2. К нитрату натрия добавьте по 2-3 капли воды и концентрированной серной кислоты, кусочек металлической меди и нагрейте; выделяются бурые пары оксида азота (IV).

3. К раствору соли нитрата натрия прилейте несколько капель раствора перманганата калия, подкисленного разбавленной серной кислотой. Нитраты не обесцвечивают раствор перманганата калия, подкисленный разведенной серной кислотой (отличие от нитритов).

Задание 3. Получение оксида углерода (IV), взаимо-действие его с водой и твердым гидроксидом натрия.

Поместите в пробирку 0,5-1 грамма гидрокарбоната натрия и прилейте 2-3 мл раствора соляной кислоты. Быстро закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Составьте уравнение происходящей реакции.

Общий вывод о проделанной работе:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №6. Дата выполнения:______________

Тема: Изготовление моделей молекул углеводородов. Обнаружение углерода и водорода в органических соединениях.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Изготовление моделей молекул углеводородов.

А) Собрать шаростержневую модель молекулы метана и молекулы циклопропана.

Зарисуйте модели молекулы метана и молекулы циклопропана. На структурных формулах укажите длину, прочность, направленность химических связей, взаимное влияние атомов, предскажите свойства родоначальников гомологических рядов.

Б) Построить шаростержневую модель пропана.

Kакая из связей С-Н в молекуле пропана будет активнее участвовать в реакции галогенирования? Почему? (Указать смещение электронной плотности.) Заместите в модели пропана атом водорода на атом хлора. Запишите структурную формулу и назовите продукт. Kаким образом будет влиять атом хлора на дальнейшее замещение? (Покажите электронный эффект на схеме.)

Задание 2. Обнаружение углерода и водорода в органических соединениях.

А) Определение углерода пробой на обугливание.

На металлический шпатель нанесите стеклянной палочкой немного муки и нагрейте в пламени спиртовой горелки.

Составьте уравнение происходящей реакции. Какое вещество образовалось в результате реакции?

Б) Определение углерода и водорода сожжением вещества с оксидом меди (II).

В сухой пробирке смешайте (1:3) сахарозу с оксидом меди (II), засыпьте оксидом меди (II) смесь сверху. В верхнюю часть пробирки (под пробку) поместите комок ваты, на которую добавьте немного безводного сульфата меди (II). Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и укрепите в зажиме лабораторного штатива. Опустите газоотводную трубку в пробирку с известковой водой (или баритовой водой). Проверьте герметичность прибора и нагрейте смесь. После изменения цвета смеси веществ, прекратите нагревание, разберите прибор.

Напишите уравнения происходящих реакций.

Какие вещества образовались?

Общий вывод о проделанной работе:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №7. Дата выполнения:______________

Тема: Получение метана и изучение его свойств: горение, отношение к бромной воде и раствору перманганата калия.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Получение метана.

Смешайте на листе бумаги стеклянной палочкой обезвоженный ацетат натрия и натронную известь. Засыпьте в пробирку с газоотводной трубкой приготовленную смесь ацетата натрия с натронной известью, лучше возьмите некоторый избыток. Сильно нагревая пробирку со смесью, соберите газ над водой. Растворим ли метан в воде?

Напишите уравнение реакции получения метана.

Задание 2. Изучение свойств метана.

Подожгите выделяющийся газ, полученный в задании 1 у отверстия газоотводной трубки. Каким пламенем горит метан? Напишите уравнение реакции горения метана.

Выделяющийся газ пропустите через бромную воду и раствор перманганата калия. Происходят ли химические реакции?

Сделайте вывод из проделанного опыта о реакционной способности метана и предельных углеводородов в целом.

Общий вывод о проделанной работе:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №8. Дата выполнения:______________

Тема: Получение этилена и опыты с ним.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Подготовка реактора к работе.

Получение этилена лабораторным способом.

В пробирку с газоотводной трубкой на 1/4 налейте заранее приготовленной смеси из 1 части этилового спирта и 3 частей концентрированной H₂SO₄ (по объему). В жидкость бросьте песок для равномерного кипения при нагревании. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Смесь осторожно нагрейте. Напишите уравнение реакции получения этилена.

Задание 2. Изучение свойств этилена.

Продолжая нагревание смеси, пропустите выделяющийся этилен через раствор перманганата калия, подщелоченный содой. Отметьте признаки реакции Вагнера. Какие продукты реакции образуются? Напишите уравнение реакции, используя структурные формулы, укажите механизм и тип реакции. (При расстановке коэффициентов использовать метод электронного или ионно-электронного баланса.) Пропустите этилен через бромную воду. Какой наблюдается эффект? Почему эта реакция называется качественной? Напишите уравнение реакции, используя структурные формулы веществ. Укажите тип и механизм реакции.

Подожгите этилен, собранный в пробирке, над пламенем подержите крышку тигля. Обратите внимание на разницу в яркости пламени по сравнению с твердыми парафинами. Укажите причину различия. Напишите уравнение реакции.

Общий вывод о проделанной работе:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №9. Дата выполнения:______________

Тема: Гидролиз жиров и углеводов. Химические свойства глюкозы. Качественная реакция на крахмал. Гидролиз крахмала. Ознакомление с образцами природных и искусственных волокон.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Изучение щелочного гидролиза жиров (омыление).

В фарфоровую чашечку поместите 3г маргарина или сливочного масла и прилейте 7-8 мл раствора, содержащего 20% раствор гидроксида натрия. Для ускорения реакции добавьте 1-2 мл этанола. Смесь кипятите 15 минут, помешивая стеклянной палочкой и добавляя воду до исходного уровня. Проверьте омыление следующим образом: если при охлаждении на поверхности воды не всплывают капельки жира, то омыление прошло.

Задание 2. Изучение химических свойств глюкозы.

А) Реакция комплексообразования с сульфатом меди (II) в щелочной среде.

В пробирку налейте 3-4 мл 1%-го раствора глюкозы и половинный объем 10% раствора гидроксида натрия. K смеси прибавьте по каплям (при встряхивании) 5% раствор сульфата меди (II). Смесь поместите на водяную баню, постоянно следите за изменением цветовой гаммы.

Что происходит с осадком образовавшегося гидроксида меди (II)? О чем говорит изменение цвета смеси до помещения на водяную баню? Что происходит при нагревании смеси на водяной бане? Запишите уравнения происходящих реакций.

Б) Реакция окисления с реактивом Толленса.

В чистую пробирку налейте 3-4 мл аммиачного раствора оксида серебра (I), добавьте 2 мл 1% раствора глюкозы и поместите в нагретую (70-80°С) водяную баню. Держите 5-10 минут, после чего осмотрите пробирку. Жидкость из пробирки вылейте в другую пробирку.

Что собой представляет аммиачный раствор оксида серебра (I)? Что наблюдается на стенках пробирки по окончании реакции? Запишите уравнения реакций образования реагента и его взаимодействия с глюкозой. Обоснуйте изменения, происходящие с глюкозой.

Задание 3. Проведение качественной реакции на крахмал.

Изучение гидролиза крахмала.

K 2 мл 1%-го крахмального клейстера прибавьте равный объем 5% раствора сульфата меди (II) в избытке 10% раствора гидроксида натрия, взболтайте, нагрейте на водяной бане. В колбу поместите 40 мл 1% крахмального клейстера, добавьте 5-10 мл 10% раствора серной кислоты, нагрейте на водяной бане. В пять-шесть пробирок налейте по 2 мл разбавленного раствора йода в йодиде калия (отметить окраску раствора). Испытание смеси на йод продолжайте через каждые 1-2 минуты нагревания на водяной бане (отбирайте пробы раствора из колбы с крахмальным клейстером и добавляйте их поочередно к раствору I₂ в пробирках). После исчезновения окраски смесь кипятите еще 2-3 минуты, после чего смесь охладите и нейтрализуйте сухим сульфатом меди (II), взбалтывая. Профильтруйте смесь и фильтрат испытайте реагентом на глюкозу.

На основании строения молекулы крахмала объясните, почему при нагревании раствора крахмала с гидроксидом меди (II) в избытке щелочи наблюдается только реакция многоатомного спирта, а реакции, характерной для альдегидов, нет. Что происходит с крахмалом при нагревании в кислой среде? Почему изменяется окраска гидролизата с йодом по мере нагревания на водяной бане? Составьте схему ступенчатого гидролиза крахмала с промежуточным образованием декстринов, мальтозы и, наконец, глюкозы. Подтвердите свою схему экспериментально (разная окраска йода по мере гидролиза крахмала). Будет ли способен соответствующий дисахарид (мальтоза) к реакциям окисления? Ответ обоснуйте.

Задание 4. Ознакомление с образцами природных и искусственных волокон.

Определите, что содержится в каждом из предложенных вам пакетов, пользуясь приведенными в таблице сведениями о природных и искусственных волокнах.

Таблица 1. Свойства природных и искусственных волокон.

Общий вывод о проделанной работе:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №9. Дата выполнения:______________

Тема: Цветные реакции белков, денатурация и растворимость белков. Распознавание органических веществ по характерным реакциям.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Цветные реакции белков, денатурация и растворимость белков.

А) Биуретовая реакция. В пробирку поместите 1 мл 10 % раствора яичного белка, 1 мл 30 % раствора гидроксида натрия и 1 каплю насыщенного раствора сульфата меди (II). Наблюдайте появление фиолетовой окраски.

При проведении биуретовой реакции необходимо избегать избытка сульфата меди (II), так как образующийся гидроксид меди (II) синего цвета может маскировать появление фиолетовой окраски раствора.

Б) Ксантопротеиновая реакция. Смесь белка и концентрированной азотной кислоты кипятите в течение 2 минут. Наблюдайте образование желтого осадка. Это связано с нитрованием ароматических ядер остатков аминокислот фенилаланина, тирозина и триптофана.

Смесь охладите и по каплям прибавьте 2 мл концентрированного раствора гидроксида натрия. Выпавший желтый осадок образует с избытком щелочи ярко-оранжевое окрашивание.

В) Проба на наличие серы в белках. В пробирку поместите 0,5 мл 10 % раствора яичного белка, 0,5 мл 30 % раствора гидроксида натрия и 3-4 капли 10 % раствора ацетата свинца (II). При кипячении раствора наблюдают образование коричнево-черного осадка сульфида свинца (II). При нагревании серосодержащих белков с растворами щелочей выделяется сероводород, который обнаруживают реакцией с ацетатом свинца (II).

Г) Свертывание белков при нагревании. В одной пробирке над пламенем спиртовки в течение 1 минуты кипятите 2 мл раствора яичного белка, а в другой - столько же раствора желатина. В пробирке с яичным белком выпадает белый хлопьевидный осадок, что указывает на термическую денатурацию белка, в пробирке с желатином изменений не наблюдается.

Причина различий заключается в том, что яичный белок (альбумин) содержит в своей структуре водородные связи и дисульфидные мостики, поддерживающие его четвертичную, третичную и вторичную структуру. Эти связи непрочны и могут разрушаться при воздействии ряда факторов, в том числе высокой температуры, что приводит к осаждению белка.

Желатин - гелеобразный полипептид, получаемый при кипячении в воде фибриллярного белка коллагена. Вторичная и тем более третичная структура у него выражены слабо, поэтому желатин в значительно меньшей степени способен к термической денатурации.

Д) Осаждение белков концентрированными минеральными кислотами. В пробирку с 1 мл раствора яичного белка прибавляют 1 мл концентрированной азотной кислоты и перемешивают. Выпадает белый хлопьевидный осадок. Это обусловлено понижением рН раствора ниже значения, при котором число карбоксилатных групп соответствует количеству аммонийных групп. Возникающий дисбаланс в соотношении числа оснóвных и кислотных групп и является причиной нарушения естественной пространственной структуры белка, что приводит к его осаждению.

Е) Осаждение белков солями тяжелых металлов. В одну пробирку к 1 мл раствора яичного белка по каплям, при встряхивании, до выпадения осадка прибавьте насыщенный водный раствор сульфата меди (II), а в другую, к такому же количеству белка, аналогичным способом прибавляют 20 % водный раствор ацетата свинца (II). В обеих пробирках происходит образование осадков.

Задание 2. Распознавание органических веществ по характерным реакциям.

По характерным реакциям распознайте выданные вам органические вещества, пользуясь сведениями таблицы 2.

Таблица 2. Распознавание органических веществ по характерным реакциям.

Структурные фрагменты, функциональные группы

Реагенты

Наблюдаемые признаки реакции

Двойная связь (алкены, алкадиены)

Вr_2(р-р)

KMnO_4(р-р)

Обесцвечивание

Обесцвечивание

Тройная связь (алкины)

Ag₂O (NH₃∙H₂O)

CuCl (NH₃∙H₂O)

Бледно - желтый осадок Ag₂С₂

Красный осадок Cu₂C₂

Спиртовой гидроксил.

Спирты:

одноатомные

многоатомные

CuO (раскаленная медная проволока, покрытая CuO)

Cu(OH)₂ (свежеприготовленный)

Медный блеск (Cu) и запах альдегида

Ярко - синий раствор

Фенольный гидроксил

(фенолы)

Вr_2(р-р)

FeCl₃

Бледно - желтый осадок 2,4,6 - трибромфенола

Раствор фиолетового цвета

Альдегидная группа (карбонильная) (альдегиды)

Ag₂O (NH₃∙H₂O)

Реакция «серебряного зеркала» (при нагревании)

Cu(OH)₂ (свежеприготовленный)

Красный осадок Cu₂O (при нагревании)

Каброксильная группа (карбоновые кислоты)

Спирт, H₂SO_4(к)

Реакция этерификации. Запах (для низкомолекулярных эфиров); температура плавления (для высокомолекулярных эфиров) (при нагревании, в присутствии водоотнимающего средства, например H₂SO_4(к)).

С солями тяжелых металлов

Окрашенные осадки (в присутствии щелочи).

Сложноэфирная группы (сложные эфиры, жиры)

H₂O

(кислая или щелочная среда)

Реакция гидролиза, с последующим определением продуктов гидролиза.

Первичная алифатическая аминогруппа (аминокислоты)

Нингидрин _(р-р)

Сине - фиолетовое окрашивание.

Первичная ароматическая аминогруппа (ароматические амины, например, анилин и его производные)

Ароматический альдегид (газетная бумага), H₂SO_4(р)

Лигниновая проба - оранжево - желтое окрашивание газетной бумаги.

NaNO₂, HCl, β - нафтол в щелочной среде (или любой фенол в щелочной среде)

Образование азокрасителя - окрашивание от оранжево - красного до вишнево - красного цвета.

Общий вывод о проделанной работе:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №10. Дата выполнения:______________

Тема: Исследование свойств термопластичных полимеров (полиэтилена и полистирола). Распознавание пластмасс. Обнаружение хлора в поливинилхлориде. Отношение синтетических волокон к растворам кислот, щелочей.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Задание 1. Исследование свойств термопластичных полимеров (полиэтилена и полистирола). Распознавание пластмасс. Обнаружение хлора в поливинилхлориде.

Определите, что содержится в каждом из предложенных вам пакетов, пользуясь приведенными в таблице 3 сведениями о пластмассах.

Задание 2. Отношение синтетических волокон к растворам кислот, щелочей.

Определите отношение предложенных вам образцов синтетических волокон к растворам кислот и щелочей, пользуясь приведенными в таблице 4 сведениями о синтетических волокнах.

Таблица 3. Свойства пластмасс.

Таблица 4. Свойства синтетических волокон.

Общий вывод о проделанной работе:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №10. Дата выполнения:______________

Тема: Решение экспериментальных задач по курсу органической химии.

Описание опыта

Схемы реакций

Наблюдения и выводы

Комплект 1.

Задание 1. С помощью характерных реакций определите каждое из выданных органических веществ.

Вариант Ι. (№1,№2,№3) - глицерин, тетрахлорметан, уксусная кислота.

Вариант ΙΙ. (№4, №5, №6) - этанол, растворы фенола и формальдегида.

Вариант ΙΙΙ. (№7, №8, №9) - растворы уксусной и муравьиной кислот, этиленгликоль.

Задание 2. Проделайте реакции, с помощью которых можно осуществить превращения, и напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант Ι. - Из фенола получите трибромфенол.

Вариант ΙΙ. - Из этанола получите ацетальдегид.

Вариант ΙΙΙ. - Из этанола получите хлорэтан.

Задание 3. Распознайте вещества.

Вариант Ι. (№1, №2) - бензин прямой гонки и крекинг-бензин.

Вариант ΙΙ. (№3, №4) - растворы муравьиной и уксусной кислот.

Вариант ΙΙΙ. (№5, №6) - кусочки образцов полиэтилена и поливинилхлорида.

Комплект 2.

Задание 1. Проделайте реакции, с помощью которых можно получить вещества:

Вариант Ι - из карбоновой кислоты - соль этой кислоты.

Вариант ΙΙ - из альдегида - карбоновую кислоту.

Поясните, как вы установили наличие полученного вещества, и напишите уравнения проделанных реакций.

Задание 2. Распознайте каждое из выданных вам органических веществ и напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант Ι. (№1,№2,№3) - глицерин, крахмальный клейстер, бензин.

Вариант ΙΙ. (№4, №5, №6) - порошки глюкозы, сахарозы, крахмала.

Вариант ΙΙΙ. (№7, №8, №9) - белок, крахмал, мыло.

Задание 3. Докажите качественный состав органических веществ.

Вариант Ι - сахарозы.

Вариант ΙΙ - полиэтилена.

Вариант ΙΙΙ - поливинилхлорида.

Общий вывод о проделанной работе:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________