Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Исследовательская работа "Исследование физико-химического состава воды на месте падения метеорита «Стерлитамак»".
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Я люблю природу», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 15 ДЕКАБРЯ!

Конкурс "Я люблю природу"

Исследовательская работа "Исследование физико-химического состава воды на месте падения метеорита «Стерлитамак»".




Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов


IХ районная научно-практическая конференция учащихся «Шаг в будущее»







Проект


Исследование физико-химического состава воды на месте падения метеорита «Стерлитамак».




Выполнил: ученик 10 класса

МОУ СОШ с.Октябрьское

Шайжанов Нурсултан Серикболатович

Адрес: 453147, РБ, Стерлитамакский район, д.Кононовский, ул. Волочаевская 22.

тел.: 89053584235

Руководитель: учитель химии

Исхакова Руфина Ураловна

Адрес: 453147, РБ, Стерлитамакский р-н, с.Октябрьское, ул. Мира 4 кв.9.

тел.: 8-3473-27-31-42

Адрес школы: 453147, РБ, Стерлитамакский район, с.Октябрьское, ул. Школьная 9.

тел.: 8-3473-27-32-33.




2007-2008

План


Введение.__________________________________________________________3 стр.


1 Глава. Изучение физико-химических показателей воды.


1.1.Обзор литературы._____________________________________________5 стр.


1.2. Основные показатели качества воды._____________________________7 стр.


2 Глава. Экспериментальная часть.

2.1.Определение органолептических свойств воды ____________________8 стр.

2.1.1. Запах ___________________________________________________8 стр.

2.1.3. Вкус____________________________________________________8 стр.

2.1.4. Прозрачность ____________________________________________9 стр.

2.1.2. Цветность _______________________________________________9 стр.

2.2. Определение физико-химических свойств воды __________________10 стр.

2.2.1.Определение реакции. ____________________________________ 10 стр.

2.2.2. Определение содержания аммиака. _________________________10 стр.

2.2.3.Определение жесткости воды комплексометрическим методом__11 стр.

2.2.4. Определение восстановителей, содержащихся в воде («окисляемость»), йодометрическим методом.____________________________________14 стр.

2.2.5. Определение содержания сульфат-иона титрованием хлористым барием. _____________________________________________________17 стр.

2.2.6. Определение содержания хлорид-иона титрованием азотнокислым серебром.____________________________________________________19 стр.


Обобщение и выводы. ____________________________________________22 стр.


Библиография. ___________________________________________________25 стр.


Приложение. ____________________________________________________26 стр.

Введение.

Данная работа является одной из составных частей исследований, проводимых членами экологического кружка «Аметист» по изучению химического состава водных источников села Октябрьское. Одним из таких источников является уникальное озеро, которое образовалось в результате падения в 1990 году метеорита «Стерлитамак».

Гипотезой исследования явилось предположение о том, что возможно оставшиеся осколки метеорита могли изменить физико-химические показатели воды.

Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально проверить, верна ли наша гипотеза.

Для достижения данной цели мы поставили перед собой следующие задачи:

  • изучить литературу по данной проблеме;

  • выполнить анализы на содержания сульфат-ионов, хлорид-ионов, восстановителей (окисляемость), жесткости воды, органолептических свойств воды, содержания аммиака (азота аммонийных солей) в школьной лаборатории;

  • сделать анализы на элементный состав и наличие пестицидов в воде в лаборатории уфимского водоканала;

  • проанализировать результаты исследования.

Объектом исследования явилось озеро, образовавшееся на месте падения метеорита.

Предметом исследования стал физико-химический состав воды.

Методы исследования: наблюдение, анализ литературы, химический эксперимент.

Базой исследования стали школьная химическая лаборатория МОУ СОШ с.Октябрьское Стерлитамакского района Республики Башкортостан, центральная лаборатория Уфаводоканал.

Работа состоит из введения, двух глав, обобщений и выводов, библиографии, приложения.





























1 Глава. Изучение химических показателей воды.

1.1.Обзор литературы.

Падение метеоритов всегда было необычным явлением. Метеорит «Стерлитамак» не является исключением. Данный метеорит, получивший № 180 в кадастре метеоритов СССР, упал 17 мая 1990 в 20 км к западу от Стерлитамака РБ на ровном поле совхоза «Стерлитамакский» недалеко от его главной усадьбы – села Октябрьского. Географические координаты: 530 36 33” с.ш., 550 36 50 в.д. На месте падения в мощных (более 30 м) песчано-глинистых отложениях был образован кратер диаметром 10 метров и глубиной 4-5 м, окруженный небольшим (менее 0,6 м) валом рыхлой земли и ореолом выброса комков глины и легкоплавких шлаков до 50-70 м от кратера. В этом ореоле магнитоискателем собраны более десятка мелких (менее 2-3 см) желтых осколков общей массой менее 0,5 кг 2 осколка массой 363 г (МС-1) и 875 г (МС-2). Поисками (шлихтованием до 150 м от кратера) в почве были обнаружены свежие магнитные шарики. При углублении в кратер на 8-8,5 м извлечены ещё два осколка массой 6600 г (МС-3) и 3060 г (МС-4). В удаленном отвале карьера в 1991 г. был обнаружен крупный обломок метеорита размером 0,5x0,4x0,25 м и массой 315 кг (МС-5).

Изучены вещественный состав и внутреннее строение метеоритных осколков МС-1, МС-2, МС-5, пробы почв и шлаков. Метеорит имеет хорошо развитую кору плавления толщиной от 0,1 до 1,2 мм, застывшие каплевидные подтёки и магнитные шарики. Последние в большом количестве обнаружены в обожженной глине, обволакивающей ело метеорита. Плотность метеорита «Стерлитамак» - 7,58 г/см3. Основной минеральный состав: камасит, тенит, шрейберзит, рабдит, добреелит, троилит, составляющие около 98% объёма. В очень малых количествах (менее 1%) присутствуют: виоларит, хромит, лавренсит, молизит, авгит и др. Кора плавления представлена магнетитом, иоцитом, маггемитом, гематитом. Взаимосрастание камасита и тенита создают четкую октаэдритовую структуру со средним размером ячеек 2x2 см и с изменчивой шириной балок от 0,8 до 2,3 мм. Таким образом, этот метеорит относится к классу октаэдритов, переходных от средне - к грубоструктурным. (4)

В двадцатом столетии падение метеорита «Стерлитамак» является вторым на планете после Сихотэ–Алинского (1947г.), когда сам полёт болида и образование кратера со всеми особенностями произошли на глазах у очевидцев. В этом и его уникальность. Дело в том, что метеориты «скромничают» и предпочитают приземляться без свидетелей, в безлюдной местности, чаще ночью. А он упал поздним вечером у всех на виду, на поле, только что засеянное пшеницей.

Первые анализы кусочка, найденного около воронки, показали до десяти процентов никеля. На шлифе осколка были видна специфическая структура космического вещества. Мелкие осколки собирали с помощью миноискателя. Были проведены топографическая съёмка местности и геофизические изыскания. 23 мая 1990 года были найдены ещё два осколка. 27 мая, после того, как электроразведка показала два места с аномальным полем, в карьере на глубине 8 метров нашли ещё два обломка – уже покрупнее. А 1 июня 1991 года возле котлована нашли глыбу весом в 315 кг.

Метеорит был доставлен в Уфу, где его взяли под государственную охрану, и постановлением Совета Министров он был объявлен национальным достоянием и помещен в музей. Но по подсчетам ученых масса данного метеорита должна быть намного больше, значит под озером находиться осколок большей массой. И вот 17 лет спустя после падения, нам стало интересно: а может ли влиять этот осколок метеорита на химический состав воды. Поэтому мы взялись за детальное изучение свойств воды на месте падения.

Площадь этого озера колеблется в пределах 200 квадратных метров, его глубина – от 4 до 6 метров, оно подпитывается грунтовыми водами, возможно, метеорит пробил родники. (Приложение 1)



1.2. Основные показатели качества воды.

Основные показатели качества воды можно разделить на группы:

  1. Органолептические показатели (запах, привкус, цветность, мутность).

  2. Токсикологические показатели (алюминий, свинец, мышьяк, фенолы, пестициды).

  3. Показатели, влияющие на органонолептические свойства воды (pH, жесткость общая, нефтепродукты, железо, марганец, нитраты, кальций, магний, окисляемость перманганатная, сульфиды).

  4. Химические вещества, образующиеся при обработке воды (хлор остаточный свободный, хлороформ, серебро).

  5. Микробиологические показатели (термотолерантные колиформы или Е.coli, ОМЧ).

Требования к качеству воды устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от назначения. При оценке качества воды, предназначенных для питьевых целей, согласно СанПин 2.1.4.1074-01, проводят химический анализ по очень большой номенклатуре показателей. Это - цветность, мутность, содержание железа, марганца, меди, общая жесткость, щелочность, кислотность, солесодержание, окисляемость, нефтепродукты, содержание нитратов, хлоридов, сульфатов, фторидов, гидрокарбонатов и др.(3)











2 Глава. Экспериментальная часть.

В экспериментальной части мы провели исследования:

  • определение органолептических свойств воды (запах, цветность, вкус, прозрачность);

  • определение физико-химических свойств воды (определение реакции);

  • определение содержания аммиака (азота аммонийных солей);

  • определение жесткости воды комплексонометрическим методом;

  • определение восстановителей, содержащихся в воде («окисляемость») йодометрическим методом;

  • определение содержания сульфат-иона титрованием хлористым барием;

  • определение содержания хлорид-иона титрованием азотнокислым серебром.


2.1.Определение органолептических свойств воды.

2.1.1. Запах воды определяется при обычной температуре и при нагревании до 60 С. Качественно запах характеризуют как «хлорный», «землистый», «болотный», «нефтяной», «ароматический», «неопределенный» и т.д. Количественно запах оценивают по пятибалльной системе. (Приложение 3). При определении запаха воды руки и платье не должны иметь посторонних запахов (духов и прочее), воздух помещения должен быть чистым.

Колбу емкостью 150-200 мл наполнили на 2/3 исследуемой водой. Закрыли часовым стеклом, ее интенсивно встряхнули и затем, быстро открыв, определили запах. Запах воды речной, привлекающий внимание, который можно обнаружить, если обратить на него внимание. Мы оценили запах воды в 2 балла.


2.1.2. Вкус воды определяется только при уверенности, что она безопасна (отсутствуют ядовитые вещества и бактериальное загрязнение). Полость рта

ополаскивают 10 мл исследуемой воды, не проглатывая ее, и определяют вкус, который характеризуют как «солоноватый», «горький», «кислый», «сладкий». Привкус может быть «рыбный», «металлический», «неопределенный» и т. д. Интенсивность привкуса также оценивается в баллах. Вкус воды был неопределенным.


2.1.3. Прозрачность воды определяют обычно по печатному шрифту Снеллена. Исследуемую воду взболтали и доверху налили в бесцветный цилиндр, разделенный по высоте на сантиметры и снабженный внизу тубусом с зажимом. Дно цилиндра должно быть гладким. Под цилиндр на расстоянии 4 сантиметра от его дна помещают шрифт Снеллена и пытаются различить буквы через столб воды. Сначала шрифт прочесть не удалось, поэтому воду медленно выпустили через тубус в чашку Петри до тех пор, пока буквы не стали ясно видны. Высота столба воды в сантиметрах указывает на степень её прозрачности. У нашей воды прозрачность составила около 5 см.

Степень прозрачности можно характеризовать также её обратной величиной – мутностью. Количественно мутность определяется с помощью специального прибора – мутномера, в котором исследуемую воду сравнивают с эталонным раствором, приготовленным из инфузорной земли или каолина на дистиллированной воде. Мутность воды выражают в миллиграммах взвешенного вещества на 1 литр воды. Поскольку такого прибора у нас нет, мы просто определили, что вода мутная. Результаты исследования мутности в центральной лаборатории уфимского водоканала оказались равными 8,1 при ПДК 0,02.


2.1.4. Цветность воды определяют качественно путём сравнения окраски профильтрованной воды (в количестве не менее 40мл) с окраской равного объёма дистиллированной воды. Цилиндры с пробою рассматривают над белым листом бумаги, характеризуя исследуемую воду как «бесцветная», «слабо – жёлтая», «буроватая» и т.д.(1, 40). Исследуемая вода была бесцветной.


2.2.Определение физико-химических свойств воды.

2.2.1. Определение реакции.

Природная вода обычно имеет слабощелочную реакцию. Кислую - приобретает при наличии гуминовых веществ или при спуске в водоем промышленных сточных вод, содержащих кислоты.

Качественно реакцию (pH) определили по универсальной индикаторной бумаге. Для этого в пробирку налили исследуемую воду и погрузили в нее полоску бумаги. По извлечение бумаги сравнили ее окраску с эталонами шкалы универсального индикатора, соответствующими величинам pH от 1,0 до 10,0. В результате рН была равна 8, то есть среда слабощелочная. Результаты исследования реакции в лаборатории водоканала оказались равными 8,3, т.е. наши анализы верны.


2.2.2. Определение содержания аммиака (азота аммонийных солей).

Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы и растворы.

Реактив Несслера,

сегнетова соль(KNaC4H4O6 *4H2O);

пробирки.

Методика проведения анализа.

Принцип определения аммиака основан на способности его соединений образовывать с реактивом Несслера йодистый меркураммоний (NH2Hg2OI), который имеет красно-бурую окраску. О наличии и количестве аммиака судят по интенсивности этой окраски. Реакция идет по уравнению

NH3+2K2(HgI4)+3KOH=NH2Hg2OI+7KI+2H2O

Соли кальция, магния, алюминия, железа также соединяются с реактивом Несслера, образуя окрашенный осадок, поэтому их необходимо предварительно связать раствором сегнетовой соли (KNaC4H4O6 4H2O).

Для выявления присутствия солей аммония в воде в пробирку налили 10 мл исследуемой воды, 0,2 мл сегнетовой соли и после перемешивания – 0,2 мл реактива Несслера. Появление чрезвычайно слабого желтоватого цвета при рассмотрении пробирки сверху указало на присутствие аммиака, при рассмотрении сбоку окрашивание не было. (Приложение 4) Результаты исследования количества аммиака по азоту в лаборатории водоканала оказались равными 0,11 при ПДК 0,5. Загрязнение аммиаком нет.

2.2.3. Определение жесткости воды комплексонометрическим методом.

Определения проводились титриметрическим методом: Титриметрический анализ (объемный анализ) – это метод количественного анализа, основанный на том, что к раствору определяемого вещества постепенно прибавляют титрованный раствор реактива с известной концентрацией (титрант), пока его количество не станет эквивалентным количеству реагирующего с ним определяемого вещества. Определение веществ таким методом называется титрованием.

Проведение титрования. Определенный объем (примерно 10 мл) анализируемого раствора смешивается в колбе Эрленмейера с несколькими каплями раствора-индикатора. Титрованный раствор медленно (по каплям) добавляется из бюретки в колбу, до тех пор, пока изменение цвета индикатора не покажет точку эквивалентности. По шкале бюретки находится расход титрованного раствора.(6, 315)


Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы и растворы.

Для определения жесткости воды использовали комплексонометрический метод. Для работы нужны были следующие реактивы:

1.дистиллированная вода.

2.Раствор трилона Б; 0,1н

3.Индикаторы – эриохром черный, хромоген.

4.Гидроксид натрия 5 %,

5.Аммиачный буферный раствор.

Оборудование: колбы плоскодонные на 250 мл, бюретка, воронка, фильтры, химические стаканы, пипетки (50 мл, 100 мл).

Методика проведения анализа.

Метод основан на способности трилона Б (двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты) связывать ионы Ca и Mg в прочные комплексы. В тот же момент, когда ионы, находящиеся в воде, связаны в комплекс, добавленный заранее индикатор эрихром черной изменит свою первоначальную окраску с красной на синюю с зеленоватым оттенком.

В коническую колбу емкостью 250 отобрали 100мл анализируемой воды, добавили 5мл аммиачно-буферного раствора (NH3 NH4) и 3-5 капель индикатора (эрихрома черного); раствор окрасился в красный цвет, после чего титровали 0,05н. раствором трилона Б, интенсивно перемешивая до изменения окраски воды в голубовато-зеленый. Каждый миллиметр 0,05н. раствора трилона Б соответствует 0,05мг экв. жесткости

Обработка результатов и измерений.

Жесткость анализируемой воды вычисляли по формуле:

hello_html_3b99c7a4.gif,

где V-объем пробы воды;

H-нормальность трилона Б

А-расход на титрование 0,05 н. раствора трилона Б, мл;

K-коэффициент поправки 0,05 н. раствора трилона Б;

1000-коэффициент для перерасчета на 1 л воды;

Например, на титрование затратилось трилона Б 1,64, тогда жесткость будет равна:

hello_html_13d87f66.gifмг-экв/л

Для определения ионов кальция использовали те же реактивы кроме аммиачного буферного раствора и эриохрома, вместо них использовали 5% раствор гидроксида натрия и индикатор мурексид:


hello_html_m46d1b8e9.gif, или

hello_html_m4b3c1f40.gif



hello_html_m4965a5bd.gif=33

hello_html_4b0e184d.gif


где А1-число миллилитров раствора трилона Б, израсходованное на титрование данного объма пробы для определения жесткости.

А2-число миллилитров раствора трилона Б, израсходованное на титрование данного объема пробы для определения кальция.

ЭMg и ЭCa –эквиваленты магния и кальция.

2,5-т.к на титрование взяли 20 мл. воды.

Mg = (2,93-2,1)2,512,15 = 25

В результате проведенных 5 опытов выяснилось, что среднее количество ионов-магния-24,1, ионов кальция – 35,47. Такие результаты говорят нам о том, что вода в озере мягкая.


2.2.4. Определение восстановителей, содержащихся в воде («окисляемость»), йодометрическим методом.

Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью. Существуют несколько видов окисляемости воды; перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая.

Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в 1 дм3 воды.

Состав органических веществ в природных водах формируются под влиянием многих факторов. К числу важнейших относятся внутриводоемные биохимические процессы продуцирования и трансформации, поступления из других водных объектов, с промышлеными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Образующие в водоеме и поступающие в него извне органические вещества, разнообразны по своей природе и химическим свойствам, в том числе по устойчивости к действию разных окислителей. Соотношение содержащихся в воде легко- и трудноокисляемых веществ в значительной мере влияет на окисляемость воды в условиях того или иного метода ее определения.

В поверхностных водах органические вещества находятся в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях. Последние в рутинном анализе не учитываются, поэтому различают окисляемость фильтрованных (растворенное органическое вещество) и нефильтрованных (общее содержание органических веществ) проб.

Величины окисляемости природных вод изменяются в пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов в литре в зависимости общебиологической продуктивности водоемов, степени загрязненности органическими веществами и соединениями биогенных элементов, а также влияния органических веществ естественного происхождения, поступающих из болот, торфянников и тд. Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость по сравнению с подземными (десятые и сотые доли мг/дм3 исключение составляют воды нефтяных месторождений и грунтовые воды, питающиеся за счет болот. Горные реки и озера характеризуются окисляемостью 2-3 мг О/дм3 , равнинные – 5-12 мг О/дм3, реки с болотным питанием- десятки миллиграммов на 1 дм3 .

Окисляемость является одним из тех показателей, которые влияют на органолептические свойства воды – запах, привкус, цветность, мутность.

Органические вещества, обусловливающие повышение значение перманганатной окисляемости, отрицательно влияют на печень, почки, репродуктивную функцию, а также на центральную нервную и иммунную систему человека. Вода, имеющая перманганатную окисляемость выше 2 мг/дм3, не рекомендуется к употреблению. ПДК окисляемости - 5мг О/дм3 (5)


Методика проведения анализа.

Метод основан на окислении присутствующих в воде веществ перманганатом калия в кислой среде, с последующим добавлением иодида калия, выделившийся йод (его количество эквивалентно непрореагировавшему перманганату калия (KMnO4) оттитровывают с тиосульфатом натрия (Na2S2O3)).

После титрования должно остаться около 40% введенного KMnO4 (на титрование должно пойти не более 6 мл 0,01Н Na2S2O3) Поскольку степень окисления зависит от концентрации. Если на титрование пошло более 6 мл, то пробу разбавляют. Проведению анализа мешают хлориды (более 300 мг/л), железо, нитриты, сульфиды. При содержании этих веществ менее 0,1 мг/л ими можно пренебречь. В противном случае их предварительно окисляют при комнатной температуре. К 100 мл исследуемой пробы прибавляют 10 мл 0,01 Н KMnO4, 5 мл Н2SO4 (1:3), 0,5г. KI и сразу после растворения KI титруют выделившийся йод 0,01 Н Na2S2O3. Объем тиосульфата учитывают при расчете окисляемости.


Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы и растворы.

Для того, чтобы более точно определять окисляемость, мы мысленно поделили озеро на четыре участка и с каждого делали забор воды по 100 мл. Затем воду перемешали и для анализа взяли 100 мл воды. Анализ повели в течении часа после забора воды. Использовали следующее оборудование: плоскодонная колба на 250 мл, бюретка, пипетки (10 мл, 5 мл), воронка, мерные цилиндры. Реактивы: растворы перманганата калия, серной кислоты, тиосульфата натрия, иодида калия (кристаллический), крахмал 0,5% раствор.


Методика проведения анализа.

Перед началом анализа предварительно обработали колбу концентрированным раствором перманганата калия, подкисленного серной кислотой и прокипятили 5 минут. Образовавшийся на стенках колбы осадок растворили концентрированным раствором соляной кислоты. Колбу ополоснули дистиллированной водой. Операцию повторили 2 раза. Затем в эту колбу отмерили мерным цилиндром 100 мл исследуемой воды (если вода сильно загрязнена, тогда брали 10 мл данной воды и разбавляем до 100 мл дистиллированной водой), добавили 5 мл серной кислоты (1:3), и начали нагревать. В самом начале кипения добавили 10 мл раствора перманганата калия 0,01 Н, цвет раствора стал темно-малиновым, кипятили 10 минут, закрыв колбу маленькой конической воронкой для уменьшения испарения. Затем смесь охладили и добавили 0,5 г иодида калия, цвет раствора стал ярко-желтым. Выделившийся йод оттитровали 0,01Н раствором тиосульфата натрия до слабо желтого цвета. Добавили 1 мл 0,5% раствора крахмала, цвет изменился до темно-синего и продолжили титровать по каплям до обесцвечивания раствора.

Параллельно проводили определение окисляемости холостой пробы (дистиллированная вода)


Обработка результатов и измерений.

Величину перманганатной окисляемости (мгО/л) вычислили по формуле;

hello_html_m4a42c50.gif

А! и А2-объем 0,01Н тиосульфата натрия, израсходованного на титрование холостой и исследуемой пробы, мл;

Н-нормальность раствора тиосульфата натрия;

8-эквивалент кислорода;

V-объем пробы, взятой для анализа, мл;

К- поправочный коэффициент к раствору Na2S2O3.

Например, на титрование воды из пруда пошло 7,225 мл тиосульфата натрия, а не дистиллированную воду – 8,1 мл. Рассчитываем по формуле:

hello_html_m40c06a10.gif,

В результате проведения 5 опытов, выяснилось, что окисляемость составляет 6,1 при ПДК 5. (Приложение 5)

2.2.5. Определение содержания сульфат-иона титрованием хлористым барием.

Определения проводились титриметрическим методом: содержание сульфат-иона титрованием хлористым барием.

Проведение титрования. Определенный объем (примерно 10 мл) анализируемого раствора смешивается в колбе Эрленмейера с несколькими каплями раствора-индикатора. Титрованный раствор медленно (по каплям) добавляется из бюретки в колбу, до тех пор, пока изменение цвета индикатора не покажет точку эквивалентности. По шкале бюретки находится расход титрованного раствора.(2, 315)

Для определения сульфат-ионов отбиралась отдельная проба с глубины 0,5 метров в полиэтиленовые бутылки. Затем вода доставлялась в школьную лабораторию и анализировалась примерно через 30 минут после отбора. Всего было проведено 5 анализов воды. (Приложение 5)


Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы и растворы.

Вода из различных источников, хлорид бария, катионнообменная смола КУ-2, этиловый спирт (или ацетон), индикатор нитхромазо (2,7-бис(4-нитро-2-сульфофенол) - азо-1,8-диоксинафталин 3,6-дисульфокислота).

Колбы плоскодонные (250мл), колбы мерные, мерный цилиндр, бюретка, фильтр, пипетки градуированные.

Методика проведения анализа.

Измерение массовой концентрации сульфат-ионов выполняли титриметрическим методом с солью бария. Метод основан на способности

сульфат-ионов образовывать слаборастворимый осадок сернокислого бария

Избыток ионов бария определяли по изменению окраски (из фиолетовой до ярко-голубой) индикатором нитхромазо C22H14N6O18S4, который в эквивалентной точке титрования образует комплексное соединение с ионами

бария.

Для уменьшения растворимости осадка сульфата бария титрование проводили в водноспиртовой (водно-ацетоновой) среде. Мешающее влияние мутности устраняли фильтрованием. Для устранения влияния катионов пробу воды встряхивали с катионообменной смолой КУ-2 в Н+ форме. Определению не мешают фториды, хлориды, нитриты и перхлораты.


Подготовка воды к исследованию.

Пробу воды объёмом 50-100 мл поместили в коническую колбу 250мл, добавили 5-10 грамм подготовленного катионита КУ-2. Смесь в колбе встряхивали 8-10 раз в течение 10 минут, затем дали смоле осесть и отобрали 10-50 мл воды. Данную воду поместили в коническую плоскодонную колбу, прилили равное количество спирта и 2 капли 0,2% раствора нитхромазо. Затем титровали 0,01 моль/л раствором хлорида бария до изменения цвета раствора из фиолетового в голубой.

В начальной стадии титрования, особенно в пробах с невысоким содержанием сульфат-ионов, уже после добавления первых капель хлористого бария происходит изменение окраски из фиолетового в голубую. Титрование продолжали до тех пор, пока голубая окраска будет сохраняться в течение 2-3 минут.


Обработка результатов и измерений.

Массовую концентрацию сульфат-ионов (Х) мг/л вычисляется по формуле


hello_html_10bf9e29.gif

где:

V1 - объём раствора хлорида бария, израсходованного на титрование, см3

0.02 - концентрация раствора хлорида бария, моль/ дм3

K - поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора хлорида бария точно к 0,01 моль/ дм3

96 - молекулярная масса сульфат-ионов мг;

V2- объём пробы воды, взятой для титрования, см3

Например, на титрование пошло хлорида бария 0,208 см3 мл, тогда


X=hello_html_404ea78e.gif=20 мг/см3

Среднее значение сульфат-ионов составило 22 мг/см3 (Приложение 5).


2.2.6.Определение содержания хлорид-иона титрованием азотнокислым серебром.

Метод основан на осаждении хлорид-иона в нейтральной или слабощелочной среде азотнокислым серебром в присутствии хромовокислого калия в качестве индикатора. После осаждения хлорида серебра в точке эквивалентности образуется хромовокислое серебро, при этом желтая окраска раствора переходит в оранжево-желтую. Точность метода 1-3 мг/дм3.

Мы же проводили титрованием азотнокислым серебром в присутствии хромовокислого калия в качестве индикатора. Для определения хлорид-ионов отбиралась отдельная проба с глубины 0,5 метров в полиэтиленовые бутылки. Затем вода доставлялась в школьную лабораторию и анализировалась примерно через 30 минут после отбора. Всего было проведено 5 анализов воды. (приложение 5)

Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы и растворы.

Вода из различных источников, серебро азотнокислое, индикатор – калий

хромовокислый, вода дистиллированная, квасцы алюмокалиевые (алюминий-калий сернокислый), аммиак водный 25%-ный раствор.

Посуда мерная стеклянная лабораторная, вместимостью: пипетки 100, 50 и 10 см3 без делений, цилиндр мерный 100 см3, бюретка 25 см3 со стеклянным краном, колбы конические, вместимостью 250 см3




Методика проведения анализа.

1. Качественное определение

В пробирку налили 5 см3 воды и добавили 3 капли 10%-ного раствора азотнокислого серебра. Примерное содержание хлорид-иона определяли по осадку или мути в соответствии с требованиями таблицы.


Характеристика осадка или мути

Содержание хлорид-иона, мг/см3

1 Опалесценция или слабая муть

1-10

2 Сильная муть

10-50

3. Образуется хлопья, осаждаются не сразу

50-100

4. Белый объемный осадок

более 100


В результате в пробирке образовывались сильная муть, сделали вывод, что содержание хлорид-иона составляет 10-50 мг/см3. Что соответствует норме.

Реакция протекает по уравнению:


NaCI + AgNO3 =NaNO3 +AgCI


2.Количественное определение.

Отобрали 20 см3 испытуемой воды и довели до 100см3 дистиллированнойводой. Если вода мутная – то необходимо профильтровать. При цветности воды

выше 30о, пробу обесцвечивают добавлением гидроокиси алюминия. Для этого к 200см3 пробы добавляют 6 см3 суспензии гидроокиси алюминия, встряхивают до обесцвечивания жидкости. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отмеренный объем воды вносили в 2 конические колбы и прибавляли по 1 см3 хромовокислого калия. Одну пробу титровали раствором азотнокислым серебром до появления слабого оранжевого оттенка, вторую пробу использовали в качестве контрольной пробы.

Определению мешают ортофосфаты в концентрации, превышающие 25 мг/см3; железо концентрацией более 10 мг/см3. Бромиды и иодиды определяются в концентрациях, эквивалентных хлорид-иону. Реакция протекает по уравнению:

AgNO3+KCrO4 = AgCrO4 + KNO3


Обработка результатов, измерений.

Содержание хлорид-иона (Х), мг/см3, вычисляли по формуле:

hello_html_1b6fabc9.gif,

где: v – количество азотнокислого серебра, израсходованное на титрование, см3;

K – поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра;

g – 0,5 – количество хлорид-иона, соответствующая 1 см3 раствора азотнокислого серебра, мг ;

V – объем пробы, взятой для определения, см3.

Расхождения между результатами повторных определений при содержании Cl-иона от 20 до 200 мг/дм3 – 2 мг/дм3; при более высоком содержании – 2 отн. %


Например, на титрование воды пошло нитрата серебра 2,9 мл, тогда


X=hello_html_4c51e062.gifмг/см3

Среднее значение хлорид-ионов составило 14,5 мг/см3 (Приложение 5).







Обобщение и выводы.

В ходе нашего исследования проведен анализ литературных источников по выбранной теме. Аналитическая химия представляет собой предмет очень важный для химии, однако анализ не лишен специфических недостатков. Одним из примеров может служить тот факт, что для анализа обычно отбирают чрезвычайно малую пробу, которая почти всегда является смесью веществ, способных взаимодействовать друг с другом. Кроме того, анализ исследуемых количеств одного вещества проводится в бесконечно большом объеме воздуха, воды или сточных вод.(6, 21), тем не менее, анализы были проведены (в количестве 5 – определение жесткости воды, 5 – определение окисляемости, 5 – определение хлоридов и сульфат-ионов, 5- определение аммиака). И вычислено среднее значение (Приложение 5). По полученным данным можно сделать следующие выводы:


Показатели

Результаты, полученные в ходе исследования

П.Д.К.

Жесткость воды

4,1 мг-экв/л

7 мг-экв/л

«Окисляемость»

6,1 мгО/л

5 мгО/л

Сульфат-ионы

157,6 мг/см3

250 мг/дм3

Хлорид-ионы

76 мг/см3

250 мг/дм3

Запах

Речной

2 балла

Цветность

бесцветный


Мутность

8,1

0,02

Реакция

рН=8,3

рН = 6-9

Аммиак по азоту

0,11

0,5

Нитриты

>0,004

0,02

Нитраты

2,6

45

Хлорид - ионы

14,5мг/см3

250 мг/см3

Сульфаты

22 мг/см3

250 мг/см3

Щёлочность

(количество H2CO3)

4,4

Не норм.


Все показатели в норме, то есть соответствуют ПДК. Исключение составляет «окисляемость» и мутность. Окисляемость является одним из тех показателей, которые влияют на органолептические свойства воды – запах, привкус, цветность, мутность.

Это говорит о том, что уже идет частичное загрязнение озера. Кроме того, нас заинтересовал тот факт, что вода мягкая, хотя в других водных источниках села вода среднежесткая. Результаты анализов определения жесткости сделанные в 2004, 2005, 2006 годах были следующими – 7,8 мг-экв/л, 7, 2 мг-экв/л, 5,8 мг-экв/л. Причины умягчения воды пока нам неизвестны. В результате анализов, проведенных в лаборатории Уфаводоканал, на содержание химических элементов выяснилось, что они в норме (приложение 6). Значит, осколок метеорита не повлиял на физико-химический состав воды озера.

Исходя из результатов анализов, мы определились с новыми задачами:

  1. изучение жесткости воды в течение года;

  2. изучение загрязнения этого уникального озера.

Основанием для второй задачи послужили две причины:

  • Повышение «окисляемости» воды и мутности

  • Озеро находится посреди поля, которое обрабатывается пестицидами. (Приложение 7). И какая-то их часть может попасть со сточными водами в озеро. И, кроме того, беседуя с рыбаками, мы выяснили, что в нем были промыты цистерны из-под пестицидов. Поэтому рыба, выловленная в данном озере, имела неприятный вкус. Также неприятный вкус мяса рыбы мог бы дать и бензин, который попадает в воду в результате мойки машин отдыхающими (Приложение 2).

Анализы, проведенные в лаборатории водоканала, показали, что в исследуемой воде нет пестицидов, но зато много кислот, серосодержащих, диоксаланов, диоксепанов, эфиров. Они и являются продуктами разложения пестицидов.

На наш взгляд, предлагаемые аналитические исследования не только дадут возможность задуматься над важностью экологических проблем, но и помогут осознать роль человека в их решении.

Экспериментальная часть позволила овладеть методикой определения органолептических свойств воды и методикой определение физико-химических свойств воды.

Кроме того, еще раз убедились, что для того, чтобы получить более достоверные данные, нужно пользоваться количественным методом, в отличие от качественного.

















Библиография.


1. А.И. Гурова, О.Е.Горлова Практикум по общей гигиене.


2.У. Слейбо, Т. Персонс. Общая химия. Москва 1979, стр. 506-510.

3.Хисматов В.Ф., Сухов В.П. География Башкортостана 9 класс. Уфа: Китап, 2000 г., стр. 35.

4.Статьи из Интернета «Метеорит «Стерлитамак»». Адрес: www.bashedu.ru


5.Под редакцией Павлова Н.Н., Фролова В.И. «Практикум по общей и неорганической химии». Москва «Дрофа», 2002г, стр. 265.

6. Под редакцией О. М. Бокриса. Химия окружающей среды. Москва «Химия», 1982г, стр. 21.













Приложение 1.

hello_html_1d4873c7.jpg









Приложение 2.

hello_html_m2e06790b.jpg







Приложения 3. Шкала интенсивности запаха и привкуса питьевой воды.


Балл

интенсивность

запаха

или привкуса.

Характеристика интенсивности.

0

Нет

Отсутствие ощущения запаха и привкуса

1

Очень слабая

Запах или привкус, не поддающийся обнаружению, но определяемый в лаборатории опытным аналитиком

2

Слабая

Запах или привкус, привлекающий внимания потребителя, который можно обнаружить, если обратить на него внимание

3

Заметная

Запах или привкус, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде неодобрительно

4

Отчетливая

Запах или привкус, обращающий внимание и делающий воду неприятной для питья

5

Очень сильная

Запах или привкус настолько сильный, что делает воду непригодной для питья




Приложение 4. Ориентировочное содержание аммиака в воде.


Окрашивание при рассматривании пробирки сбоку

Окрашивание при рассматривании пробирки сверху

содержание аммиака мг/л

Нет

Нет

Менее 0,05

Нет

Чрезвычайно слабое, желтоватое

0,1

Черезвычайно слабое, желтоватое

Слабо-желтоватое

0,25

Очень слабо-желтое

Желтоватое

0,5

Слабо желтоватое

Светло-желтое

1,0

Светло желтоватое

Желтое

2,5

Желтое

Интенсивно-желто-буроватое

5,0


Мутное, резко-желтое

Мутное, бурое

10,0

Мутное, бурое

Мутное, интенсивно-бурое

25,0



Приложение 5. Сравнительная таблица.


жесткость воды (мг-экв/л)

ионы кальция (мг/л)

Ионы магния (мг/л)

хлорид-ионы (мг/дм3)

сульфат-ионы (мг/дм3)

Окисляемость (мгО/л)

наличие аммиака (мг/л)

1

4,3

37

25

16,3

25,5

5,9

0,1

2

3,8

33

22

12,7

24

6,2

0,13

3

3,2

35,7

24,1

13,4

20

5,3

0,08

4

4,6

34,3

26

16,1

20,3

6,1

0,12

5

4,6

37,35

23,4

15

20,2

7

0,12

итого

4,1

35,47

24,1

14,5

22

6,1

0,11

ПДК

7

-

50

250

250

5

1,5


Приложение 6. Содержание в воде некоторых химических элементов.


Элемент

Концентрация мг/л

ПДК м/л

Li

0.0035

0,03

Be

0.000006

0,0001

B

0.12

0,5

Mg

24.1

50

Al

0.26

0,5

K

0.93

не норм.

Ca

35.47

не норм.

V

0.0031

0,1

Cr

0.01

0,1

Ti

0.016

не норм.

Fe

0.16

0,3

Mn

0.0059

0,1

Co

0.00023

0,1

Ni

0.0037

0,02

Cu

0.0011

1,0

Zn

0.00021

1,0

As

0.0018

0,01

Se

0.00025

0,01

Sr

0.49

7,0

Mo

0.004

0,25

Ag

0.00003

0,1

Col

0.000022

0,001

Ba

0.067

0,7

Pb

0.00013

0,01

Tl

0.000041

0,0001

Bi

0.000006

0,1

U

0.0059

0,01

En

0.000014

<ПДК

Sm

0.000048

<ПДК

Nb

0.00078

?

W

0.0014

0,1

Sb

0.0012

-

Te

0.000022

-

Hg

не калибруется, но заметно присутствие ртути

около 1 ПДК


Приложение 7.

hello_html_4642727e.jpg




Секция: химия и экология.

Название работы: Исследование физико-химического состава воды на месте падения метеорита «Стерлитамак».

Работу выполнил: ученик 10 класса Шайжанов Н.С. 453147, РБ, Стерлитамакский район, д.Кононовский, ул. Волочаевская 22. тел.: 89053584235.

Руководитель: Исхакова Р.У., учитель химии МОУ СОШ с.Октябрьское. Адрес: 453147, РБ, Стерлитамакский р-н, с.Октябрьское, ул. Мира 4 кв.9. тел.: 8-3473-27-31-42

Адрес школы: 453147, РБ, Стерлитамакский район, с.Октябрьское, ул. Школьная 9.

тел.: 8-3473-27-32-33.


Тезисы

Данная работа является одной из составных частей исследований, проводимых членами экологического кружка «Аметист» по изучению химического состава водных источников села Октябрьское. Одним из таких источников является уникальное озеро, которое образовалось в результате падения в 1990 году метеорита «Стерлитамак».

Гипотезой исследования явилось предположение о том, что возможно оставшиеся осколки метеорита могли изменить физико-химические показатели воды.

Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально проверить, верна ли наша гипотеза.

Для достижения данной цели мы поставили перед собой следующие задачи:

  • изучить литературу по данной проблеме;

  • выполнить анализы на содержание сульфат-ионов, хлорид-ионов, восстановителей (окисляемость), жесткости воды, органолептических свойств воды, содержания аммиака (азота аммонийных солей) в школьной лаборатории;

  • сделать анализы на элементный состав и наличие пестицидов в воде в центральной лаборатории Уфаводоканал;

  • проанализировать результаты исследования.

Объектом исследования явилось озеро, образовавшееся на месте падения метеорита.

Предметом исследования стал физико-химический состав воды.

Методы исследования: наблюдение, анализ литературы, химический эксперимент.

Базой исследования стали школьная химическая лаборатория МОУ СОШ с.Октябрьское Стерлитамакского района Республики Башкортостан, центральная лаборатория Уфаводоканал.

Работа состоит из введения, двух глав, обобщений и выводов, библиографии, приложения.

В ходе нашего исследования проведен анализ литературных источников по выбранной теме. Кроме того, еще раз убедились, что для того, чтобы получить более достоверные данные, нужно пользоваться количественным методом, в отличие от качественного.

Проведены количественные анализы в количестве: 5 – определение жесткости воды; 5 – определение окисляемости; 5 – определение хлоридов и сульфат-ионов; 5- определение аммиака. Вычислено среднее значение. По полученным данным можно сделать следующие выводы:


Показатели

Результаты, полученные в ходе исследования

П.Д.К.

Жесткость воды

4,1 мг-экв/л

7 мг-экв/л

«Окисляемость»

6,1 мгО/л

5 мгО/л

Сульфат-ионы

157,6 мг/см3

250 мг/дм3

Хлорид-ионы

76 мг/см3

250 мг/дм3

Запах

Речной

2 балла

Цветность

бесцветный


Мутность

8,1

0,02

Реакция

рН=8,3

рН = 6-9

Аммиак по азоту

0,11

0,5

Нитриты

>0,004

0,02

Нитраты

2,6

45

Хлорид - ионы

14,5мг/см3

250 мг/см3

Сульфаты

22 мг/см3

250 мг/см3

Щёлочность

(количество H2CO3)

4,4

Не норм.


Все показатели в норме, то есть соответствуют ПДК. Исключение составляет «окисляемость» и мутность. Окисляемость является одним из тех показателей, которые влияют на органолептические свойства воды – запах, привкус, цветность, мутность.

Это говорит о том, что уже идет частичное загрязнение озера. Кроме того, нас заинтересовал тот факт, что вода мягкая, хотя в других водных источниках села - среднежесткая. Результаты анализов определения жесткости сделанные в 2004, 2005, 2006 годах были следующими – 7,8 мг-экв/л, 7, 2 мг-экв/л, 5,8 мг-экв/л. Причины умягчения воды пока нам неизвестны. В результате анализов, проведенных в лаборатории Уфаводоканал, на содержание химических элементов выяснилось, что они в норме. Значит, осколок метеорита не повлиял на физико-химический состав воды озера. Исходя из результатов анализов, мы определились с новыми задачами:

  1. изучение жесткости воды в течение года;

  2. изучение загрязнения этого уникального озера.

Основанием для второй задачи послужили две причины:

  • Повышение «окисляемости» воды и мутности

  • Озеро находится посреди поля, которое обрабатывается пестицидами. И какая-то их часть может попасть со сточными водами в озеро. И, кроме того, беседуя с рыбаками, мы выяснили, что в нем были промыты цистерны из-под пестицидов. Поэтому рыба, выловленная в данном озере, имела неприятный вкус. Неприятный вкус мог бы дать и бензин, который попадает в воду в результате мойки машин отдыхающими.

Анализы, проведенные в центральной лаборатории Уфаводоканал, показали, что в исследуемой воде нет пестицидов, но зато много кислот, диоксаланов, диоксепанов, эфиров, которые являются продуктами разложения пестицидов.

На наш взгляд, предлагаемые аналитические исследования не только дадут возможность задуматься над важностью экологических проблем, но и помогут осознать роль человека в их решении.

Проект учебной и совместной деятельности учащегося и учителя.

Тема: Соли.

Цели:

Воспитательная – продолжать развитие у учащегося адекватной самооценки на базе коллективной и индивидуальной учебной деятельности.

Развивающая – продолжить формирование знаний учащихся о классах неорганических соединений – классе солей. Учить сравнивать, анализировать, делать выводы.

Образовательная – формировать способность прогнозировать состав нового класса веществ.

Средства: растворы гидроксида натрия и соляной кислоты, лакмуса; бюретка, лупа, спиртовка, предметное стекло.


Ход учебного занятия.

  1. Ориентировочно-мотивационный этап.

Перед началом урока учитель дает разъяснения учащимся, как будет оцениваться урок.

hello_html_39290a32.gif



Каждому ученику предлагается в конце урока заполнить

На доске написаны формулы веществ: CaO, NaCl, H2SO4, Ca(OH)2,Na2O, CuSO4, HCl, KOH, K2O, HNO3, K3PO4, Fe(OH)3.






Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Ребята, чем мы занимались на прошлом уроке?




На прошлом уроке давали характеристику оксидам и гидроксидам.

Выбирали металлические и неметаллические элементы, назначали соответствующие им оксиды или гидроксиды.


Каким способом? Приведите примеры.

Me+O2 MeO+H2O кислота

HeMe+O2 HeMeOH2O основания


На доске записаны формулы веществ, перепишите и подчеркните красной пастой кислоты, синей – основания, черной – оксиды. Кто хочет, может выписать отдельно оксиды, кислоты и основания.

Оксиды Кислоты Основания

Ca O H2SO4 Ca(OH)2

Na2O HCl KOH

K2O HNO3 Fe(OH)3


Ребята, для того чтобы сэкономить время, работайте в парах.

Самостоятельная работа учащихся


Давайте проверим. Кто хочет сказать, что такое оксиды, и написать их на доске?



За каждый правильный ответ поставьте по 1 баллу. Вы должны набрать 3 балла.

Оксиды: CаO, Na2O, K2O.

Оксиды – это сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов. Один из которых – кислород в степени окисления -2


Кто хочет сказать, что такое кислоты и написать их на доске?



За каждый правильный ответ поставьте по 1 баллу. Вы должны набрать 3 балла.

Кислоты: Н2SO4, HCl, HNO3.

Кислоты – это сложные вещества, диссоциирующие в водном растворе с образованием только ионов H+.




Кто хочет сказать, что такое основание и написать их на доске.




Вспомните, какие вещества называются щелочами?

За каждый правильный ответ поставьте по 1 баллу. Вы должны набрать 3 балла.

Всего вы должны были заработать за все задания 9 баллов. Я думаю, что все справились с этим заданием.

Основания: Ca(OH)2, KOH, Fe(OH)3.

Основания – это вещество диссоциирующие в водном растворе с образованием гидроксид-ионов OH-.


Растворенные в воде основания называются щелочами.



Посмотрите, остались ли еще какие-нибудь вещества. Что это за вещества?





Да, действительно, данные вещества могут получиться в результате взаимодействия кислот и оснований. Чтобы ответить на вопрос, что это за вещества, отгадайте, что находится в черном ящике:

Давным-давно это вещество было на вес золота.

Без этого вещества нельзя обойтись при приготовлении пищи.

Его используют при осенних заготовках овощей и тд.

NaCl, CuSO4, K3PO4.

Может это те вещества, которые должны были бы получиться в результате взаимодействия оснований и кислот.








Соль






Это будет нашей новой темой, которую мы назовем…

Правильно. Запишите данную тему в тетрадь.



Соли


IIОперационно-исполнительский этап.


Внимательно посмотрите, подумайте и скажите, чем эти вещества отличаются от других раннее изученных классов.


Эти вещества отличаются тем, что состоят из атомов металлов и кислотного остатка.


Наверно вам интересно узнать, как они получаются?


Думаем, что они получаются при взаимодействии кислот и оснований.


Верно. Давайте проведем эксперимент. Не забудьте о правилах техники безопасности при работе с кислотами и щелочами. Осторожно прильем к раствору кислоты раствор щелочи.

Действия учащихся.


Что наблюдаете?


Никаких изменений нет, значит, реакции не было.

А какие изменения должны были быть?

Изменение цвета, появление запаха или осадка, выделение энергии.

Потрогайте пробирку.


Пробирка нагрелась, значит все-таки реакция была.

Какие же продукты образовались?

Может быть Na, Cl2, H2, O2. Может быть, Н2О и еще какие-нибудь вещества.

Как вы думаете, а какова сущность данной реакции?

Давайте попробуем прилить лакмус в щелочь и потом добавим кислоту

Зачем?


Чтобы пронаблюдать изменяется ли цвет. По изменению цвета, мы сможем узнать, какие вещества образовались

Хорошо. Вспомните тогда, какие ионы вызывают изменение цвета индикаторов. В нашем случае – лакмуса.

Ребята, если вы все помните об этом, поставьте себе 1 балл.

При диссоциации любой кислоты в растворе образуются катионы (Н+), которые окрашивают лакмус в красный цвет. При диссоциации любой щелочи образуются гидроксид-ионы(ОН-). Они окрашивают лакмус в синий цвет.

Итак, давайте приступим к выполнению предложенного вами эксперимента. К раствору щёлочи NaOH прилейте несколько капель раствора лакмуса. Затем из бюретки налейте небольшими порциями – хлороводородную кислоту HCl.

Что заметили?


Раствор приобретает синюю окраску.

Окраска лакмуса стала фиолетовой. Значит, среда раствора стала нейтральной.




Это значит, что в растворе нет больше щелочи.

Тогда может быть, осталась кислота?


Нет кислоты тоже нет, так как лакмус в кислотной среде имел бы красный цвет. Может тогда ионы Н+ и ОН- исчезли?

Может быть. А как?

Изобразите в виде схемы.

Образовали воду – нейтральную среду.

Na+ + OH- + H+ + CI- = H2O + ?

Что же ещё образуется кроме H2O?


До реакции были ионы Na+ и CI-, значит они перешли в раствор, потому что состояние атомов натрия и хлора устойчивее. Поэтому они останутся после реакции неизменными.

Почему вы так думаете?

Атом натрия легко отдает свой электрон и образует катион натрия Na+, а атом хлора принимает электрон, образуя ион CI-. Поэтому я могу написать так:

Na+ + OH- + H+ + CI- = H2O + Na+ + CI-

Молодцы! Все, кто думает так, поставьте себе по 1 баллу. Ребята, будет ли между молекулами воды и ионами существовать связь?

Предположение детей. Кто-то может сказать, что молекулы воды как бы обволакивают ионы и могут образовывать неизвестную нам связь. Кто-то может сказать, что образуется NaCl.

Да, ионы натрия и хлора находятся в воде. Молекулы воды полярны, поэтому они будут ориентированы вокруг каждого из ионов и возникает ион-дипольная связь, которая довольно прочная.

Теперь понятно, почему мы не увидели, какое вещество образуется в пробирке. А увидеть это можно только тогда, когда от ионов оторвутся молекулы воды.

Правильно! А как же разорвать эту связь?

Может быть раствор нагреть, тогда связи разорвутся и вода улетит.

Не забудьте о правилах безопасности при работе со спиртовкой.

Выпаривание.

Рассмотрите через лупу кристаллы. Что вы видите?

Мы видим кристаллы, похожие на поваренную соль.

Вы получили кристалл поваренной соли. Так к чему же ведет реакция между растворами кислоты и щелочи?

Реакция ведет к образованию соли и воды.

Значит, данную реакцию мы можем назвать реакцией …

Солеобразования.

Какие реакции называются реакциями солеобразования?

Напишите в тетрадь определение. Повернитесь друг к другу и скажите, какие реакции называются реакциями солеобразования. Поставьте себе по 1 баллу, если правильно повторили, что такое реакции солеобразования и записали в тетрадь верное определение.

Реакции идущие с образованием соли. Реакции между кислотами и щелочами.

Любое вещество имеет название, как назовем это вещество?

Предположение детей: соль, натрий, хлор.

Название солей складывается из названий анионов кислотного остатка (в им. падеже) и названия катионов металлов (в род. падеже).

Теперь давайте попробуем дать название полученной соли.





NaCI – хлорид натрия

Подумайте и дайте определение новому классу соединений. Запишите в тетрадь, работайте в парах.

Оцените себя на 1 балл

Соль – это сложное вещество, в твердом состоянии построенное из катионов металлов и анионов кислотного остатка, в водном растворе диссоциирующееся на эти ионы.

Итак, в начале урока мы с вами рассмотрели вещества и разделили их на классы, среди которых были иные вещества. Еще раз перечислим их и назовем.

Теперь вы знаете, какие это вещества, и какому классу они относятся.

NaCl – хлорид натрия

CuSO4,- сульфат меди

K3PO4.- ортофосфат калия


III Рефлексивно-оценочный этап

Какая тема была сегодня на уроке?

Если вы все поняли, расскажите мне, а потом друг другу что такое соли, как их можно получить. Работайте в парах и оцените друг друга. Подсчитайте количество баллов, которое вы получили за урок и поставьте себе оценку.

«Соли». Мы узнали о новом классе – классе солей. Узнали как они получаются. Как они называются.

Если вы получили:

13-12 баллов -5. Молодцы!

11-9 баллов – 4. Хорошо!

8-6 баллов – 3. Неплохо!


Сегодня мы с вами узнали, каким способом можно получить новый класс веществ. А как вы думаете, чем мы будем заниматься с вами на следующем уроке?

Будем учиться составлять формулы солей и называть их. Узнаем о новых солях.

Правильно!

Запишем домашнее задание: §60, подготовить сообщение о поваренной соли.


Не забудьте заполнить

Спасибо за сотрудничество!
















Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 13 декабря. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Краткое описание документа:

Данная работа является одной из составных частей исследований, проводимых членами экологического кружка «Аметист» по изучению химического состава водных источников села Октябрьское. Одним из таких источников является уникальное озеро, которое образовалось в результате падения в 1990 году метеорита «Стерлитамак».

Гипотезой исследования явилось предположение о том, что возможно оставшиеся осколки метеорита могли изменить физико-химические показатели воды.

Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально проверить, верна ли наша гипотеза.

Для достижения данной цели мы поставили перед собой следующие задачи:

·     изучить литературу по данной проблеме;

·    выполнить анализы на содержания сульфат-ионов, хлорид-ионов, восстановителей (окисляемость), жесткости воды, органолептических свойств воды, содержания аммиака (азота аммонийных солей) в школьной лаборатории;

·    сделать анализы на элементный состав и наличие пестицидов в воде в лаборатории уфимского водоканала;

·    проанализировать результаты исследования.

Объектом исследования явилось озеро, образовавшееся на месте падения метеорита.

Предметом исследования стал физико-химический состав воды.

Методы исследования: наблюдение, анализ литературы, химический эксперимент.

Базой исследования стали школьная химическая лабораторияМОУ СОШ с.Октябрьское Стерлитамакского района Республики Башкортостан, центральная лаборатория Уфаводоканал.

 Работа состоит из введения, двух глав, обобщений и выводов, библиографии, приложения.

t:150 sa

Общая информация

Номер материала: 123464
Курсы профессиональной переподготовки
133 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 13 декабря
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>