Методические указания к лабораторно практическим работам по учебной дисциплине ЕН.03.Химия

Департамент образования и науки Кемеровской области Государственное профессиональное образовательное учреждение  «Таштагольский техникум горных технологий и сферы обслуживания» ТТГТиСО

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по организации и выполнению практических (лабораторных) работ

ЕН.03. Химия

 основной профессиональной образовательной программы подготовки

специалистов среднего звена по специальности

19.02.10 Технология продукции общественного питания

                                          естественнонаучный профиль            

Таштагол 2019

РАССМОТРЕНО на заседании ЦМК естественнонаучных,  математических дисциплин и ИТ протокол №___от«__»____20___г. Председатель  Назаренко О.В. «___» ________ 20__г.

УТВЕРЖДЕНО на заседании научно-методического совета ГПОУ «Таштагольский техникум горных технологий и сферы обслуживания» протокол № ___от «___» ________ 20__г. зам. директора по УМР __________________Кичегешева Е.В.

Составитель: Назаренко О.В., преподаватель первой квалификационной категории ГПОУ «Таштагольский техникум горных технологий и сферы обслуживания»

Рекомендовано к использованию в качестве методических рекомендаций по выполнению лабораторно-практических работ для студентов научно-методическим советом техникума, протокол № _______ от «______» ______________ 20_____г.

СОДЕРЖАНИЕ

Общие положения

1.  Практические занятия (инструкции)

1.1 Практическое занятие № 1«Решение задач на расчет энтальпий химических реакций».

1.2 Практическое занятие № 2 «Решение задач на расчет концентраций растворов».

1.3 Практическое занятие № 3 « Определение активной и общей кислотности в пищевых продуктах».

1.4 Практическое занятие № 4 «Расчет изменения скорости химической реакции при изменении концентрации и температуры. Влияние термодинамических факторов на смещение химического равновесия».

1.5 Практическое занятие №5 «Измерение величины адсорбции уксусной кислоты на активированном угле».

1.6 Практическое занятие №6 «Методы получения коллоидных систем, стабилизаторы».

1.7 Практическое занятие №7«Изучение механизма коагуляции коллоидных систем».

1.8 Практическое занятие №8 «Получение растворов ВМС и изучение их свойств».

1.9 Практическое занятие №9 «Составление уравнений качественных реакций на обнаружение катионов».

1.10 Практическое занятие №10 «Составление уравнений качественных реакций на обнаружение анионов».

1.11 Практическое занятие №11 «Обнаружение катионов и анионов по конкретному заданию».

1.12 Практическое занятие №12 «Расчет навески для приготовления растворов заданной концентрации».

1.13 Практическое занятие №13 «Взаимодействие кислот, солей и оснований с различными индикаторами. Индикаторы в пищевой промышленности».

2.Критерии оценки выполнения лабораторных работ/практических занятий

Список литературы

Общие положения

     Данные методические указания разработаны для обучающихся по специальности

19.02.10 Технология продукции общественного питания, по учебной дисциплине ЕН.03. Химия..

На лабораторных и практических занятиях обучающиеся овладевают первоначальными профессиональными умениями и компетенциями, которые в дальнейшем закрепляются и совершенствуются в процессе курсового проектирования, учебной и производственной практики, преддипломной практики.

Наряду с формированием умений и компетенций в процессе практических занятий обобщаются, систематизируются, углубляются и конкретизируются теоретические знания, вырабатывается способность и готовность использовать теоретические знания на практике, развиваются интеллектуальные умения.

Основными задачами реализации программы учебной дисциплины ЕН.03. Химия являются формирование у обучающихся: 

Умений: 

1.      Применять основные законы химии для решения задач в области профессиональной деятельности;

2.      Использовать свойства органических веществ, дисперсных и коллоидных систем для оптимизации технологического процесса;

3.      Описывать уравнениями химических реакций процессы, лежащие в основе производства продовольственных продуктов;

4.      Проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакции;

5.      Использовать лабораторную посуду и оборудование;

6.       Выбирать метод и ход химического анализа, подбирать реактивы и аппаратуру;

7.      Проводить качественные реакции на неорганические вещества и ионы, отдельные классы органических соединений;

8.      Выполнять количественные расчеты состава вещества по результатам измерений;

9.      Соблюдать правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.

Знаний: 

1.      Основных понятий и законов химии;

2.      Теоретических основ органической, физической, коллоидной химии;

3.      Понятий химической кинетики и катализа;

4.      Классификации химических реакций и закономерности их протекания;

5.      Обратимых и необратимых химических реакций, химического равновесия, смещения химического равновесия под действием различных факторов;

6.      Окислительно-восстановительных реакций, реакций ионного обмена;

7.      Гидролиза солей, диссоциации электролитов в водных растворах, понятия о сильных и слабых электролитах;

8.      Теплового эффекта химических реакций, термохимических уравнений;

9.      Характеристики различных классов органических веществ, входящих в состав сырья и готовой пищевой продукции;

10.  Свойств растворов и коллоидных систем высокомолекулярных соединений;

11.  Дисперсных и коллоидных систем пищевых продуктов;

12.  Роли и характеристики поверхностных явлений в природных и технологических процессах;

13.  Основ аналитической химии;

14.  Основных методов классического количественного и физико-химического анализа;

15.  Назначения и правил использования лабораторного оборудования и аппаратуры;

16.  Методов и техники выполнения химических анализов;

17.  Приемов безопасной работы в химической лаборатории.

Формируемые общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2.    Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. 

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

 ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Профессиональных компетенций:

ПК 1.1. Организовывать подготовку мяса и приготовление полуфабрикатов для

сложной кулинарной продукции.

ПК 1.2. Организовывать подготовку рыбы и приготовление полуфабрикатов для

сложной кулинарной продукции.

ПК 1.3. Организовывать подготовку домашней птицы для приготовления сложной

кулинарной продукции.

ПК 2.1. Организовывать и проводить приготовление канапе, легких и сложных

холодных закусок.

ПК 2.2. Организовывать и проводить приготовление сложных холодных блюд из

рыбы, мяса и сельскохозяйственной (домашней) птицы.

ПК 2.3. Организовывать и проводить приготовление сложных холодных соусов.

ПК 3.1. Организовывать и проводить приготовление сложных супов.

ПК 3.2. Организовывать и проводить приготовление сложных горячих соусов.

ПК 3.3. Организовывать и проводить приготовление сложных блюд из овощей,

грибов и сыра.

ПК 3.4. Организовывать и проводить приготовление сложных блюд из рыбы, мяса и

сельскохозяйственной (домашней) птицы.

ПК 4.1. Организовывать и проводить приготовление сдобных хлебобулочных

изделий и праздничного хлеба.

ПК 4.2. Организовывать и проводить приготовление сложных мучных кондитерских

изделий и праздничных тортов.

ПК 4.3. Организовывать и проводить приготовление мелкоштучных кондитерских

изделий.

ПК 4.4. Организовывать и проводить приготовление сложных отделочных

полуфабрикатов, использовать их в оформлении.

ПК 5.1. Организовывать и проводить приготовление сложных холодных десертов.

ПК 5.2. Организовывать и проводить приготовление сложных горячих десертов.

Методические указания по лабораторным (практическим) работам для обучающихся разработаны на основании Положения о планировании, организации и проведении лабораторных и практических занятий, утвержденные директором техникума 16.03.2016 года.

Лабораторные (практические) работы составлены в полном соответствии с рабочей программой учебной дисциплины ЕН.03. Химия.

Цель методических указаний: организовать самостоятельную деятельность обучающихся при проведении лабораторных (практических) работ.

В методических указаниях для выполнения каждой лабораторной (практической) работы содержатся: наименование работы, цель, время на ее выполнение, исходные данные, варианты заданий, порядок выполнения работы, методические указания по ее выполнению, контрольные вопросы, содержание отчета и список источников информации.

Методические указания по выполнению лабораторных (практических) работ по учебной дисциплине ЕН.03. Химия содержат тринадцать практических занятий.

Практическое занятие №1

Тема: Решение задач на расчет энтальпий химических.

Цель: научиться решать задачи, иллюстрирующие важное следствие закона Гесса.

Ход работы

Задача 1.

Вычислить ∆Н^◦₂₉₈ образования MgCO₃(к.), исходя из теплового эффекта реакции:

MgO(к.) + CO₂(г.) = MgCO₃(к.);       ∆H_{хим. р-ции} = -117,7 кДж.

Задача 2.

Вычислить значение теплового эффекта для протекающих в организме реакций превращения глюкозы:

а) C₆H₁₂O₆(к.) = 2C₂H₅OH(ж.) + 2CO₂(г.),                              

б) C₆H₁₂O₆(к.) + 6O₂(г.) = 6CO₂(г.) + 6H₂O(ж.).

Какая из этих реакций поставляет организму больше энергии?

Задача 3.

С помощью термохимического уравнения: 2Mg + O₂ = 2MgO + 1204 кДж рассчитайте:

1) количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г оксида магния.

2) объем кислорода, который необходим для горения магния, если выделяется 952 кДж.

Задача 4.

Определите, какие из следующих реакций являются экзотермическими и какие - эндотермическими:

а) S(тв.) + O₂(г.) = SO₂(г.); ∆Н^◦ = -297 кДж;

б) H₂O(г.) + C (тв.) = CO(г.) + H₂(г.); ∆Н^◦ = 136 кДж.

Контрольные вопросы:

1.Что называется тепловым эффектом химической реакции?

2. Какие уравнения называются термохимическими?

3. Какое значение имеет изменение энтальпии для экзотермических реакций (∆Н‹ 0 или ∆Н› 0)?

4. Сформулируйте следствие из закона Гесса?

Практическая работа №2

Тема: Решение задач на расчет концентраций растворов.

Цель: вычислить содержание вещества в растворе через массовую долю растворенного вещества и через молей на литр раствора.

Ход работы:

Задача 1

Рассчитайте массовую долю соли в растворе, полученном при растворении 7 г поваренной соли NaCl в 43 мл воды. Плотность воды равна 1 г/мл.

Задача 2

К 134г раствора фруктозы с массовой долей 12% прилили 155 мл воды. Какова массовая доля (%) фруктозы в полученном растворе? Плотность воды равна 1 г/мл.

Задача 3

Какая масса хлорида меди (׀׀) CuCl₂ содержится в растворе объемом 250 мл, если его молярная концентрация 0,3 моль/л?

Задача 4

Определите массу воды, которую нужно добавить к 50 г раствора с массовой долей соли 5 %, чтобы получить раствор с массовой долей соли 2 %.

Задача 5

Какую массу сахара нужно взять и какой объем воды, чтобы приготовить раствор массой 240 г с массовой долей сахара 6%.

Контрольные вопросы:

1. По каким формулам можно рассчитать массовую долю растворенного вещества? Массу раствора?

2. Что показывает молярная концентрация раствора? По какой формуле можно рассчитать молярную концентрацию раствора?

Практическое занятие №3

Тема: Определение активной и общей кислотности в пищевых продуктах

Цель: Освоить приемы титриметрического метода  определения титруемой и активной кислотности. Повторить правила работы с рН-метром

Оборудование и материалы: молоко, дистиллированная вода, 1% спиртовый раствор фенолфталеина, 0,1Н раствор щелочи, мерные цилиндры,  конические колбы, бюретки, химические стаканы, рН-метр, фильтры «белая лента».

Ход работы

Теоретические материалы:

Кислотность является одним из показателей качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, в частности, молока и молочных продуктов, соков, сиропов, булочных изделий и др. и характеризует степень их свежести. Кислотность характеризует свежесть молока, поэтому определяется она всегда в не консервированных пробах. Общая (титруемая) кислотность — выражается в градусах Тернера и определяется титрованием 0,1 н раствором щелочи 100 мл молока в присутствии индикатора фенолфталеина до нейтральной реакции. Кислотность является критерием оценки качества заготовляемого молока по ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье» требования при закупках. Свежее, только что выдоенное молоко имеет кислотность 16-18°Т, но уже спустя два часа (если молоко не охлаждалось) кислотность повышается. Она обусловливается кислыми солями — дегидрофасфатами и дегидроцитратами (около 9-13°Т), белками — казеином и сывороточными белками (4-6°Т), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др. компонентами молока (1-3°Т).

При хранении сырого молока титруемая кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежелательные изменения свойств молока, например, снижение устойчивости белков к нагреванию. Поэтому молоко с кислотностью 21°Т принимают как несортовое, а молоко с кислотностью выше 22оТ не подлежит сдаче на молочные заводы. При кислотности 22°Т молоко находится на грани свежего и кислого. Кислотность молока зависит от породы животных, от кормовых рационов, возраста, физиологического состояния и т. д..

Так, молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры, т. к. оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается. рН (активная кислотность) — это концентрация водородных ионов. Она выражается отрицательными логарифмом концентрации ионов водорода, обозначается рН. Чем выше концентрация ионов Н2, тем ниже значение рН. Для нормального свежего молока рН составляет 6,47—6,67. Такая кислотность благоприятна для устойчивости коллоидной системы молока и развития бактерий. При повышенной активности кислотности развитие микроорганизма замедляется, а при значительность снижении рН прекращается.

Под общей кислотностью подразумевается содержание в продукте всех кислот и их кислых солей, реагирующих со щелочью при титровании. Титруемая кислотность молока обычно определяют в градусах Тернера. За один градус кислотности принимают 1 мл 0,1н. раствора NаОН, израсходованного на нейтрализацию кислот в 100 мл молока. Различное по качеству молоко имеет следующую кислотность:

свежее молоко - 16-21º; молоко не свежее - 22º и выше; молоко, разбавленное водой или с примесью соды - ниже 16º. Кислотность молока, поступающего в продажу, не должна превышать 21º. Активная кислотность (рН) нормального свежего молока составляет 6,47—6,67.

Определение кислотности молока определяется следующими нормативными документами: ГОСТ 32892-2014 Молоко и молочная продукция. Метод измерения активной кислотности.

ГОСТ ISO/TS 22113/IDF/RM 204-2014 Молоко и молочные продукты. Определение титруемой кислотности молочного жира.

Опыт 1 Определение общей кислотности молока

В колбу для титрования наливают с помощью мерного  цилиндра 10 мл исследуемого молока, 20 мл дистиллированной воды, прибавляют 4-5 капель 1% спиртового раствора фенолфталеина, хорошо перемешивают и титруют 0,1н. раствором NаОН до слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 2 минут. Титрование повторяют еще 2 раза.

Из 3-х результатов определяют   среднее значение объема щелочи, пошедшей на титрование:

V_1. NaOH =                                             V_сp. NaOH =

V_2. NaOH =

V_3. NaOH =

Число миллилитров 0,1 н. раствора NаОН, израсходованного на титрование аликвоты молока и умноженное на 10 (пересчет на 100 мл молока), дает кислотность молока в градусах Тернера:

Кислотность молока = V_молока ∙ 10 ∙ Сн _NaOH ∙ V_сp. NaOH

Сделать вывод о соответствии  общей кислотности   требованиям ГОСТа.

Опыт 2 Определение активной кислотности молока

В стакан налить испытуемую жидкость (молоко), поместить стакан на штатив и опустить в него электрод измерения и термодатчик таким образом, чтобы они не касались стенок  и дна стакана. Включить рН-метр, записать  значение рН  (активной кислотности) молока, сравнить его с показателями ГОСта и сделать вывод о его соответствии требованиям ГОСТа.

Требования ГОСТа для молока

Точное определение значений рН раствора от 2 до 14 выполняется на приборе рН-метре.

Прибор (рис. 1) состоит из стеклянного электрода 2, представляющего собой трубку с напаянным на конце полым шариком 1 из литиевого электродного стекла, в котором находится внутренний контактный электрод 3, погруженный в раствор, заполняющий внутреннюю часть стеклянной трубки вспомогательного электрода 4, рН-метра 5, электролитического контакта 6 с пористой перегородкой 7 и ванны 8 для испытуемого раствора.

При погружении электрода в раствор между поверхностью шарика электрода и раствором происходит обмен ионами, в результате которого ионы лития в поверхностных слоях стекла замещаются ионами водорода, и стеклянный электрод приобретает свойства водородного электрода.

Рисунок 1. Схема измерения рН раствора на приборе типа рН-673 М: 1 – полый шарик из электродного стекла; 2 – стеклянный электрод; 3 – внутренний контактный электрод; 4 – вспомогательный электрод; 5 – рН-метр; 6 – электролитический контакт; 7 – пористая перегородка; 8 – ванна для испытуемого раствора; 9 – индикатор; 10 – кнопка включения прибора; 11 – ручка переключателя рода работ; 12 – ручка переключателя диапазона измерения; 13 – ручка потенциометра температурной компенсации.

Выводы:

Практическое занятие №4

Тема: Расчет изменения скорости химической реакции при изменении концентрации и температуры. Влияние термодинамических факторов на смещение химического равновесия

Цель: исследовать влияние изменения температуры и изменения концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции.

Приборы и реактивы: секундомер, водяная баня, термометры на 100⁰ C. Растворы: Na₂S₂O₃ (1 М), H₂SO₄ (2 М).

Ход работы

I. Определение скорости реакции от температуры.

1. Налить в три сухие пробирки 2 М раствор H₂SO₄, а в три другие - по 10 капель 1 М раствора Na₂S₂O₃. Первый опыт провести при комнатной температуре. Быстро прилить 1 каплю раствора H₂SO₄ в раствор Na₂S₂O₃. Отмерить время сливания по секундомеру до появления заметной мути.

2. Второй опыт провести аналогично первому, но при температуре на 10⁰ выше комнатной, для чего следующую пару пробирок нагреть в ванне с водой, температура которой контролируется термометром. Выдержать растворы в бане в течение 15-20 мин, а затем слить вместе. По секундомеру измерьте время течения реакции, как и в первом случае.

3. Третий опыт провести при температуре на 20⁰  выше комнатной, нагревая растворы таким же образом, как указано выше.

4. Все данные опыта занесите в таблицу 1. Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от температуры.

Таблица 1

Номер опыта	Объём раствора H2SO4, мл	Объём раствора Na2S2O3, мл	Температура, 0С	Время, с

II. Определение скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

1. Налить в три пробирки равные объёмы растворов Na₂S₂O₃ различной концентрации, добавив в две пробирки воду, как указано в таблице:

Таблица

№ пробирки	Кол-во капель раст-ра Na2S2O3	Кол-во капель воды	Кол-во капель H2SO4	Общий объём раст-ра (число капель)	Условная конц-ция Na2S2O3, моль/л	Время течения р-ции t	Скорость р-ции в у.е., 1/t
1	4	8	1	13	1 М
2	8	4	1	13	2 М
3	12	-	1	13	3 М

2. Пробирки №1 и 2 осторожно встряхните и поставьте в штатив. Включите секундомер. В пробирку № 1 добавьте одну каплю 2 М раствора H₂SO₄. По секундомеру определите время с момента добавления кислоты до помутнения раствора.

3. Опыт повторите поочерёдно с пробирками №2 и 3.

4. Все данные опыта занесите в таблицу. Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

5. На миллиметровой бумаге начертите график зависимости скорости реакции от концентрации Na₂S₂O₃. Для этого на оси абсцисс отложите в определённом масштабе относительные концентрации Na₂S₂O₃, а на оси ординат - отвечающие им скорости.

Контрольные вопросы:

1. Что такое скорость химической реакции?

2. Чему равна скорость реакции?

3. От каких факторов зависит скорость химической реакции?

4. Как зависит скорость реакции от концентрации реагирующих веществ? Напишите математическое выражение закона действия масс.

5. Как зависит скорость реакции от температуры? Напишите математическое выражение правила Вант-Гоффа.

6. Какие вещества называются катализаторами?

7. Какие реакции называются каталитическими?

Практическое занятие №5

Тема: Измерение величины адсорбции уксусной кислоты на активированном угле.

Цель: провести адсорбцию путем различных веществ и ионов, а также выявить влияние природы растворителя на процесс адсорбции.

Приборы и реактивы: пробирки, воронки, ступки с пестиком, колбы на 100 мл, фильтровальная бумага, активированный уголь, слабые растворы фуксина и йода, 0,05 %-ные растворы Pb(NO₃)₂ и K₂Cr₂O₇.

Ход работы

1. В 2 пробирки налейте по 5 мл, в первую – слабый раствор фуксина, во вторую – раствор йода. В каждую пробирку внесите 0,5 г истолченного активированного угля, взболтайте в течение 5 минут и отфильтруйте. Сохраняется ли окраска фуксина и йода?

2. В 2 пробирки налейте по 10 мл 0,05%-ного раствора нитрата свинца. В первой пробирке при действии раствором K₂Cr₂O₇ образуется объемистый осадок PbCrO₄. Во вторую пробирку внесите 0,5 г растертого активированного угля, взболтайте в течение 3-5 мин, затем отфильтруйте в чистую пробирку; при действии на фильтрат K₂Cr₂O₇ осадок не образуется. Следовательно, вследствие адсорбции ионов свинца в растворе практически нет.

Результаты наблюдения занесите в таблицу :

Таблица

№ п/п	Исходные вещества	Наблюдаемые изменения	Заключение

Контрольные вопросы:

1. Что такое адсорбция и чем она обусловлена?

2. Что такое абсорбция?

3. Обратим ли процесс адсорбции? Дайте определение этого процесса?

4. Практическое значение адсорбции в пищевой промышленности.

5. Примеры применения адсорбции в кулинарной практики.

Практическое занятие №6

Тема: Методы получения коллоидных систем, стабилизаторы.

Цель: ознакомление с методами конденсации и пептизации.

Приборы и реактивы: колбы на 100 мл, воронки, фильтры; 2 % и 5% растворы FeCl₃; CuSO₄, HCl, NaOH; 1% раствор Na₂S₂O₃, 1,5% раствор KMnO₄.

Ход работы

Опыт 1. Получения золя гидроксида железа (реакция гидролиза).

В конической колбе нагрейте до кипения 95 мл дистиллированной воды. Не снимая колбы, выключите обогрев и небольшой струей влейте пипеткой в кипящую воду 5 мл 2%-ного раствора хлорида железа.

Образуется гидрозоль гидроксида железа интенсивного красно-коричневого цвета, стабилизированный хлоридом железа. Золь должен быть совершенно прозрачным в проходящем свете. Сравните цвет золя с цветом исходного раствора хлорида железа. Напишите формулу мицеллы.

Опыт 2. Получение золя диоксида марганца (реакция восстановления).

Перманганат калия восстанавливается тиосульфатом натрия до диоксида марганца:

8KMnO₄ + 3Na₂S₂O₃ + H₂O → 8MnO₂ + 3K₂SO₄ + 2KOH + 3Na₂SO₄

В коническую колбу пипеткой внесите 5 мл 1,5%-ного раствора перманганата калия и разбавьте дистиллированной водой до 50 мл. Затем в колбу добавляйте по каплям 1,5-2,0 мл 1%-ного раствора тиосульфата натрия. Получается вишнево-красный золь диоксида марганца.

Напишите формулу мицеллы (стабилизатор KMnO₄).

Опыт 3. Получение золя гидроксида железа методом пептизации.

            В колбу налейте 20 мл 5%-ного раствора хлорида железа, 10 мл дистиллированной воды и добавляйте раствор аммиака до полного осаждения гидроксида железа. Полученную взвесь отфильтруйте (если фильтрат непрозрачный, то добавьте на фильтр несколько капель раствора аммиака). Осадок промойте дистиллированной водой до исчезновения запаха аммиака.

Затем осадок снимите лопаткой с фильтра и перенесите в стакан или колбу, добавьте 80 мл воды, взболтайте до получения однородной взвеси и разлейте по 20 мл в три пронумерованные колбы. В первую колбу прилейте 10 мл 2%-ного раствора хлорида железа, во вторую – 10 мл 0.1 М HCl. Третья служит для сравнения. Содержимое первой и второй колб нагрейте на водяной бане при 40-50^◦С 15-20 мин, периодически взбалтывая.

После этого содержимое всех колб отфильтровывают в отдельные пробирки, обращая внимание на цвет фильтрата:

K₄[Fe(CN)₆] + 3NH₄OH →Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl

Напишите формулу мицеллы (стабилизатор K₄[Fe(CN)₆]).

Опыт 4. Приготовление эмульсий бензола и масла в воде.

1. Налейте в четыре пробирки до половины их объёма воду.

2. В первую пробирку добавьте 8-10 капель бензола, во вторую 8-10 капель растительного масла, закройте пробирки пробками, несколько раз энергично встряхните и поставьте в штатив.

3. В третью пробирку добавьте 5 капель 2%-ного раствора мыла и 8-10 капель бензола, также энергично перемешайте содержимое пробирки и поставьте её в штатив.

4. В четвёртую пробирку насыпьте 3 микрошпателя буры Na₂B₄O₇∙10H₂O, встряхните её до полного растворения соли. Добавьте 8-10 капель масла и после сильного взбалтывания (2-3 мин) поместите в штатив.

5. В каких пробирках эмульсия быстро расслаивается? Какой вывод можно сделать об устойчивости эмульсии в остальных пробирках? Какую роль играют мыло и бура? Объясните их влияние на стабильность эмульсии. 

Контрольные вопросы:

1. Какие методы получения коллоидных растворов вы знаете?

2. Из каких составных частей состоит мицелла?

3. Какие способы очистки золей существуют?

4.Какие системы относят к грубодисперсным системам? Что общего у них  с коллоидными системами?

5. Что такое эмульсия? Какова их классификация?

6. Объясните причину неустойчивости эмульсий.

7. В чем сущность явления обращения фаз эмульсии?

Практическое занятие №7

Тема: Изучение механизма коагуляции коллоидных систем.

Цель: ознакомление с процессами набухания; исследование влияния различных факторов на студнеобразование.

Приборы и реактивы: мерные цилиндры, пробирки, термометр, водяная баня, термостат; 3%-ный и 5%-ный растворы желатины, 0,1 М растворы HCl и NaOH, 1 М растворы солей K₂SO₄, KCl, KI, KCNS.

Ход работы

Опыт 1. Кинетика набухания зерна.

1. Зерновые культуры (пшено, рис) насыпают в каждый мерный цилиндр одинакового диаметра (~⅓) так, чтобы во всех цилиндрах было одинаковое количество зерна по высоте.

2. Наливают дистиллированную воду, чтобы вместе с зерном цилиндры были заполнены на ¾ объема.

3. Наблюдения за процессом набухания проводят в течение 40-50 мин. Полученные данные заносят в таблицу  по образцу:

Таблица

Зерно	Условный объем набухающего зерна за время, мин
	0	10	20	30	40	50
Пшено
Рис

4. На основании экспериментальных данных строят график кинетики набухания.

Опыт 2. Влияние кислот и щелочей на студнеобразование.

1. В три пронумерованных пробирки вносят по 5 мл теплого 3%-ного раствора желатины.

2. Затем приливают по 1 мл – в первую пробирку дистиллированную воду, во вторую – 0,1 М раствора HCl, в третью – 0,1 М раствора NaOH.

3. Содержимое пробирок тщательно перемешивают и ставят на 10 мин в водяную баню с температурой 40-50^◦С.

4. После этого пробирки помещают в термостат с температурой +10^◦С; замечают время начала отсчета.

5. Периодически вынимая пробирки из термостата, наблюдают за образованием студня. Моментом образования студня считают время, начиная с которого раствор желатины не выливается при переворачивании пробирки.

6. Данные опыта записывают в таблицу  и, вычисляют время застудневания каждого раствора.

Таблица

№ пробирки	Объем 3% раствора желатины, мл	Прибавляемый раствор, мл	Время образования студня, мин.	Время застудневания, мин.
1	5	H2O
2	5	HCl
3	5	NaOH

Опыт 3. Влияние солей на студнеобразование.

1. В шесть пронумерованных пробирок наливают по 2,5 мл теплого 5%-ного раствора желатины.

2. В каждую из них прибавляют по 2,5 мл 1 М растворов солей калия.

3. Пробирки помещают в термостат с температурой +10^◦С, внимательно наблюдают за растворами, стараясь не пропустить начало застудневания.

4. Данные о времени студнеобразования заносят в таблицу  и делают вывод о влиянии природы анионов на скорость студнеобразования.

Таблица

№ пробирки	Объем 5%-ного раствора желатины, мл	Прибавляемый раствор по 2,5 мл	Время образования студня, мин.	Время застудневания τ, мин
1	2,5	K2SO4
3	2,5	KCl
4	2,5	KI
5	2,5	KCNS
6	2,5	Н2О

Контрольные вопросы:

1. Какие вещества относят к высокомолекулярным соединениям?

2. Что называют набуханием?

3. Что понимают под степенью набухания?

4. Какие системы называются студнями?

5. Какие факторы влияют на структурообразование?

Практическое занятие №8

Тема: Получение растворов ВМС и изучение их свойств.

Цель: изучить кинетику набухания полимера в органическом растворителе; построить кривую

кинетики набухания; определить степень набухания образца полимера; графическим способом определить константу скорости набухания К.

Приборы и материалы: весы, вата, бинт, жидкость для набухания, мерный цилиндр, секундомер.

Ход работы.

Макромолекулы ВМС (высокомолекулярных соединений) при взаимодействии с растворителями способны к набуханию. Набухание - это увеличение массы и объема ВМС за счет поглощения низкомолекулярной жидкости или ее пара. Оно характеризуется степенью набухания , которая показывает относительное увеличение массы ВМС

Степень = (m - mо) / mо или Степень= mж / mо, (1),

где mо, m - масса ВМС до и после набухания;

 mж - масса поглощенной жидкости.

Часто степень набухания выражают в процентах = (m - mо) / mо *100% или = mж / mо *100% (1).

Степень набухания может изменяться в широком диапазоне - от десятков до тысячи процентов; для природных ВМС степень набухания обычно не превышает 1600 %.

Степень набухания зависит от времени. Набухание может быть ограниченным и неограниченным. При ограниченном набухании макромолекулы поглощают жидкость, но в ней не растворяются. В результате ограниченного набухания степень набухания достигает максимального значения и в дальнейшем не увеличивается.

Ограниченное набухание приводит к образованию студня.

Неограниченное набухание заканчивается растворением. Подобный процесс наблюдается при набухании натурального и синтетического каучука в углеводородах, глобулярных белков в воде, желатина в горячей воде.

В результате ограниченного набухания белков муки образуется эластичное и плотное по

консистенции тесто. Когда часть белка переходит в растворенное состояние, свойства теста ухудшаются: оно становится жидким и липким. Набухание в этом случае переходит в неограниченное.

Процесс набухания избирателен в зависимости от природы ВМС и растворителя. Ограниченное набухание имеет место при взаимодействии полярного ВМС с полярным холодным растворителем (например, белка с водой) или неполярного ВМС с неполярной холодной жидкостью (например, каучука с бензолом). Вид набухания, а также его скорость определяются температурой растворителя. Для одного и того же ВМС и растворителя можно наблюдать одновременно ограниченное и неограниченное (растворение) набухание.

1 Возьмите кусочек ваты, положите его в бинт, так чтобы эту вату можно было опустить в

стакан с водой ( приготовьте 5 одинаковых экземпляров)

2 Взвесьте ваш кусочек ваты (целлюлоза).

3 Наберите в мерный цилиндр воду до верхней риски.

4 Опустите кисочек ваты в цилиндр на 5 секунд.

5 Выньте кусочек из цилиндра и взвесьте его.

6 Рассчитайте степень набухания по формулам: Степень = (m - mо) / mо , Степень= mж / mо, (mж = Vж)

7 Повторите опыт с интервалом в 5 секунд.

8 Заполните таблицу:

Номер	Масса ваты до опыта (г)	Масса ваты после опыта (г)	Масса (объем) воды (г)	Время набухания (с)	Степень набухания (%)
1
2
3
4
5

9 Постройте график зависимости степени набухания от времени (на оси Х – время набухания, сек; на оси Y - степень, %;).

10 Рассчитайте скорость набухания по формуле V= (m2- m1):t , где m2, m1 – масса образца до и после опыта, t – время опыта.

Контрольные вопросы:

1 Что такое набухание? В какой момент начинается процесс растворения?

2 Какими свойствами обладает раствор высокомолекулярного соединения?

Вывод:

Практическое занятие №9

Тема: Составление уравнений качественных реакций на обнаружение катионов.

Цель: проведение частных реакций и выявление в результате наблюдаемых изменений катионов первой аналитической группы.

Приборы и реактивы: платиновая проволока, горелка, полумикропробирки, стеклянная палочка, фарфоровая чашка. Растворы: хлорид калия, нитрат натрия, нитрат аммония, уксусная кислота, гексанитрокобальтат натрия, гексагидроксостибиат калия, реактив Несслера.

Ход работы

Качественные реакции на катионы

анион	Реактив, условия	Признаки
H+ кислоты	лакмус	Красное окрашивание
	Метиловый оранжевый	Розовый цвет раствора
NH+	Раствор щелочи, ОН-, t°	Выделение газа аммиака с резким запахом NH++OH-= NH3 ↑ + H2O
Ag+	Соляная кислота или р-р хлорида, Cl-	Белый творожистый осадок, растворимый в аммиачной воде. Ag+ + Cl- = AgCl ↓
Ca2+	Р-р карбоната, CO32-	Белый осадок карбоната кальция. Ca2++ CO32-= CaCO3↓
Ba2+	Р-р серной кислоты или сульфата, SO42-	Белый осадок, нерастворимый в кислотах. Ba2++ SO42- = BaSO4 ↓
Al3+	Р-р щелочи, ОН-	Al3++ 3 ОН- = Al(OH)3 ↓, в избытке щелочи растворяется
Cu2+	пламя	Зеленое окрашивание
	вода	Гидратированные ионы Cu2+ имеют голубую окраску
	Р-р щелочи, ОН-	Голубой студенистый осадок. Cu2++ 2ОН-=Сu(OH)2 ↓
Fe2+	Р-р щелочи, ОН-	Зеленый осадок. Fe2++ 2ОН-= Fe(OH)2↓
	Р-р красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]	Темно-синий осадок турнбулевой сини K3[Fe(CN)6]+ Fe2+=KFeII[FeIII (CN)6] ↓+2K+
Fe3+	Р-р щелочи, ОН-	Красно-бурый осадок. Fe3++ 3ОН-= Fe(OH)3↓
	Р-р желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]	Темно-синий осадок берлинской лазури K4[Fe(CN)6]+ Fe2+=KFeIII[FeII (CN)6] ↓+3K+
	Р-р роданида калия или аммония, SCN-	Кроваво-красное окрашивание р-ра Fe3+ + 3 SCN- = Fe(SCN)3

1. Реакция катиона калия K⁺:

В полумикропробирке к 2-3 каплям раствора соли калия, подкисленного 2 каплями уксусной кислоты, добавляют 2-3 капли гексанитрокобальтата (׀׀׀) натрия Na₃[Co(NO₂)₆]. Перемешать палочкой.

2. Реакция катиона натрия Na⁺:

К 2 каплям раствора соли натрия добавляют 3 капли гексагидроксостибиата (V) калия K[Sb(OH)₆]. Пробирку с испытуемым раствором охлаждают под струей воды, одновременно потирая палочкой внутренние стенки пробирки.

3. Реакция иона аммония NH₄⁺:

В полумикропробирку вносят 1 каплю раствора соли аммония, добавляют 5-10 капель воды и 3-4 капли реактива Несслера.

Результаты наблюдения занесите в таблицу:

Таблица

Частные реакции катионов первой группы:

Определяемый катион	Реактив	Наблюдаемое изменение	Уравнение реакции

Контрольные вопросы:

1. Прежде чем проводить в испытуемом растворе открытие ионов натрия, присутствие какого иона необходимо проверить?

2. При действии на испытуемый раствор реактива Несслера образовался красно-бурый осадок. На присутствие какого иона это указывает?

3. Как удалить аммонийные соли из раствора?

4. Напишите уравнение реакции разложения хлорида аммония NH₄Cl при нагревании.

Практическое занятие №10

Тема: Составление уравнений качественных реакций на обнаружение анионов.

Цель: с помощью проведения частных реакций выявить в результате наблюдаемых изменений анионы первой, второй и третьей аналитических групп.

Приборы и реактивы: центрифужные пробирки, фильтровальная бумага. Растворы: BaCl₂, Na₂SO₄, Na₂SO₃, I₂, HCl, Na₂CO₃, NaCl, AgNO₃, Na₂S, Pb(CH₃COO)₂, FeSO₄, NaNO₃, NaNO_2, H₂SO₄.

Ход работы

Качественные реакции на анионы

Анион	Реактив	Признак реакции
Cl-	Р-р нитрата серебра, AgNO3	Белый творожистый осадок, растворимый в аммиачной воде. Ag+ + Cl- = AgCl ↓
Br-	Р-р нитрата серебра, AgNO3	Желтоватый творожистый осадок, растворимый в аммиачной воде. Ag+ + Br- = AgBr ↓
I-	Р-р нитрата серебра, AgNO3	желтый творожистый осадок, растворимый в аммиачной воде. Ag+ + I- = AgI ↓
S2-	Растворимые соли меди(II) или свинца (II), Сu2+ или Pb2+	Черный осадок. Cu2++S2- = CuS↓ Pb2++ S2- = PbS↓
SO32-	Р-ры кислот, H+	Сернистый газ SO2 c резким запахом. 2Н++ SO32- = SO2 ↑
SO42-	Растворимые соли бария, Ва2+	Белый осадок, нерастворимый в кислотах. Ba2++ SO42- = BaSO4 ↓
CO32-	Р-ры кислот, H+	Газ без запаха: 2Н++ СO32- = СO2 ↑ Который с известковой водой образует меловой осадок (помутнение): Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
SiO32-	Р-ры кислот, H+	Студенистый осадок кремниевой кислоты 2Н++ SiO32- = H2SiO3↓
NO3-	Конц. H2SO4 и Cu, t°	Образуется голубой р-р, содержащий ионы Cu2+, выделяется газ бурого цвета (NO2). NaNO3(крист.)+H2SO4(конц.)=NaHSO4+HNO3 Cu+4 HNO3=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
PO43-	Р-р нитрата серебра (I), AgNO3	Светло-желтый осадок, растворимый в азотной кислоте 3Ag++ PO43- = Ag3PO4↓
OH- щелочи	Лакмус	Синий цвет раствора
	Метиловый оранжевый	Желтый цвет раствора
	Фенолфталеин	Малиновый цвет раствора

I. Частные реакции анионов первой группы.

1. Реакции сульфат-иона SO₄^2-:

К 2 каплям раствора Na₂SO₄ добавить 3-4 капли группового реагента  BaCl₂. Выпадение осадка указывает на присутствие анионов 1-ой группы. К осадку прибавляют 3-4 капли 2н раствора НCl. Нерастворимость его в соляной кислоте – признак присутствия иона SO₄^2-.

2. Реакции тиосульфат-иона S₂O₃^2-:

2.1. К 4 каплям раствора Na₂S₂O₃ добавить 4 капли группового реагента BaCl₂ и 10-15 капель воды. Смесь с осадком прокипятить. Наблюдайте растворение осадка.

2.2. К 5-6 каплям раствора Na₂S₂O₃ прилить по каплям раствор йода. Наблюдайте обесцвечивание раствора.

3. Реакции карбонат-иона СО₃^2-:

3.1. К 5 каплям раствора Na₂CO₃ прилить 5-6 капель группового реагента  BaCl₂. Испытать растворимость осадка в уксусной кислоте. Написать уравнения реакций.

3.2. К 2 каплям раствора Na₂CO₃ прибавить по каплям разбавленную HCl. Наблюдайте выделение газа.

II. Частные реакции анионов второй группы.

1. Реакции хлорид-иона Cl^-:

К 2 каплям раствора NaCl прибавить 2 капли раствора AgNO₃ – группового реагента на 2-ю группу. Образование осадка и его не растворимость в 2 М азотной кислоте подтверждает присутствие анионов второй аналитической группы.

2. Реакции сульфид-иона S^2-:

2.1. К 4-5 каплям раствора Na₂S добавить 4-5 капли раствора AgNO₃. Наблюдайте образование осадка.

2.2. Реакцию проводят в вытяжном шкафу. К 2 каплям раствора Na₂S добавить 2 капли HCl. Выделяющийся сероводород можно обнаружить по запаху тухлых яиц и по почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором Pb(CH₃COO)₂. Написать уравнения реакций.

III. Частные реакции анионов третьей группы.

1. Реакции нитрат-иона NO₃^-:

К 2-3 каплям воды поместить 2-3 крупинки сухого FeSO₄. Добавьте 2 капли раствора NaNO₃ и охладить под струей воды. Осторожно, по стенке, стараясь, чтобы жидкости не смешивались, добавить 2-3 капли концентрированной H₂SO₄. На месте соприкосновения обеих жидкостей появляется темно-бурое кольцо раствора комплексной соли [FeNO]SO₄.

2.Реакции нитрит-иона NO₂^-:

К 4-5 каплям раствора азотнокислого натрия NaNO₂ прибавить 8-10 капель серной кислоты. Наблюдайте выделение бурого газа NO₂.

Запишите наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде в таблицу.

Таблица

Частные реакции анионов первой, второй и третьей групп:

Определяемый анион	Реактив	Наблюдаемые изменения	Уравнение реакции

Контрольные вопросы:

1. Какие анионы относятся к первой аналитической группе?

2. Какой групповой реактив является для анионов первой группы?

3. У какого аниона первой группы бариевая соль не растворяется в кислотах?

4. Какие анионы относятся ко второй группе?

5. Какой групповой реактив у второй группы анионов?

6. Как доказать, что белый осадок, полученный после прибавления AgNO₃, является осадком AgCl?

7. Какие анионы относятся к третьей группе?

8. Как выявить присутствие анионов NO₃^- и NO₂^-?

Практическое занятие №11

Тема: Обнаружение катионов и анионов по конкретному заданию.

Цель: проводить анализ неизвестного вещества, обобщая результаты химического эксперимента, формулировать выводы по принадлежности катионов и анионов соответствующей группе.

Приборы и реактивы: пробирки, растворы: HCl, H₂SO₄, NaOH, BaCl₂, AgNO₃, Na₃[Co(NO₂)₆], K[Sb(OH)₆], реактив Несслера, K₂CrO₄,  (NH₄)₂CO₃, NH₃, H₂O₂, (NH₄)₂S, NH₄Cl, H₂SO₄ (конц), FeSO₄.

Ход работы:

І. Определение группы катиона.

1. К 2-3 каплям испытуемого раствора добавить 3-4 капли HCl. Выпадение осадка указывает на то, что катион относится ко второй группе.

2. К 2-3 каплям испытуемого раствора добавить 5 капель этилового спирта и 3 капли 2 Н H₂SO₄. Выпадение осадка указывает на присутствие катиона третьей группы.

3. К 2-3 каплям испытуемого раствора добавить 2 капли раствора NaOH. В случае образования осадка добавить еще 3-4 капли, перемешать и наблюдайте, не растворился ли осадка. Если осадок растворился, катион относится к четвертой группе.

4. Если не с одним групповым реактивом испытуемый раствор не дает осадка, то катион принадлежит к первой группе.

ІІ. Определение катиона.

Установив группу, к которой принадлежит катион испытуемого вещества, определите, какой именно катион входит в состав соли. Присутствие того или иного катиона проверяется наиболее характерной для него реакцией (проводить систематический анализ нет необходимости, так как катион один).

Во избежание ошибки необходимо помнить о последовательности определения катионов, если определяемый катион относится к первой или третьей группам. При несоблюдении последовательности открытия легко можно один катион принять за другой (если катион относится ко второй и четвертой группам, последовательность открытия может быть любой).

ІІІ. Определение аниона.

1. В пробирку поместите 2 капли испытуемого раствора и добавьте 2 капли BaCl₂. Выпадение осадка указывает на присутствие аниона первой группы.

2. Если BaCl₂ не дал осадка, то проводите испытание на присутствие аниона второй группы. Для этого 2 капли испытуемого раствора подкислите 2 каплями разбавленной азотной кислоты и добавьте 1-2 капли раствора  AgNO₃. Выпадение осадка указывает на присутствие аниона второй группы.

3. Если осадок не образуется ни с BaCl_2, ни с AgNO_3, то определяемый анион относится к третьей группе.

4. Установив, к какой группе относится анион испытуемого вещества, определите, какой именно анион входит в состав определяемой соли. Для этого проделайте проверочные реакции на анионы данной группы. Во избежание ошибок уделите внимание растворимости осадков серебряных и бариевых солей.

Результаты наблюдения занесите в таблицу :

Таблица

№ п/п	Операция	Реактив	Наблюдаемое изменение	Уравнение реакции	Заключение

Контрольные вопросы:

1. Какие катионы входят в состав первой, второй, третьей и четвертой аналитических групп?

2. Какие реактивы являются групповыми на первую, вторую, третью и четвертую аналитические группы катионов?

3. Прежде чем проводить в испытуемом растворе открытие ионов натрия, присутствие какого иона необходимо проверить?

4. При действии на испытуемый раствор реактива Несслера образовался красно-бурый осадок. На присутствие какого иона это указывает?

5. Какие реакции являются характерными для катионов первой группы?

6. Какие реакции являются характерными для катионов второй группы?

7. Какая реакция является характерной для катиона бария?

8. В чем растворяется осадок хромата бария?

9. Какая реакция является характерной для катиона кальция?

10. Охарактеризуйте действие группового реактива на катионы четвертой группы?

11. Какие анионы относятся к первой, второй и третьей аналитическим группам?

12. Какой групповой реактив является для анионов первой группы?

13. У какого аниона первой группы бариевая соль не растворяется в кислотах?

14. Какой групповой реактив у второй группы анионов?

15. Как доказать, что белый осадок, полученный после прибавления AgNO₃, является осадком AgCl?

16. Как выявить присутствие анионов NO₃^- и NO₂^-?

Практическое занятие №12

Тема: Расчет навески для приготовления растворов заданной концентрации

Цель: освоение расчета и методики приготовления растворов заданной концентрации путем разбавления более концентрированных растворов, а также приготовления стандартных (исходных) растворов по точной навеске.

Приборы и реактивы: аналитические весы, мерный цилиндр вместимостью 10 см³, мерная колба вместимостью 250 см³, 500 см³, воронка диаметром 3 см, бюкс вместимостью 50 см³, промывалка с дистиллированной водой, капельная пипетка, гидроксид натрия, щавелевая кислота.

Ход работы:

I. Приготовление раствора щелочи.

Необходимо приготовить 500 см³ раствора гидроксида натрия с приблизительной молярной концентрацией эквивалента С(1/1 NaOH) ≈ 0,1 моль/л. Рабочий раствор готовят разбавлением концентрированного раствора NaOH.

1. Расчет. Для приготовления 500 см³ 0,1 моль/л раствора NaOH вычислить количество 100%-ного раствора NaOH:

m_{0 (NaOH)} = Э (_NaOH) ∙ C (_1/1NaOH) ∙ V (_NaOH)

1000

Плотность (ρ) 26%-ного раствора NaOH равна 1,285 г/см³. Для приготовления 500 см³ 0,1 моль/л раствора NaOH рассчитать количество 26%-ного этого раствора.

100 г − 26 г

  m_{1 (NaOH)} − m_{0 (NaOH)}

Определить объём, занимаемый m граммами 26%-ного раствора NaOH (ρ = 1,285г/см³):

V _NaOH = m_1(NaOH)

             ρ

2. Приготовление раствора.  Мерным цилиндром отбирают рассчитанное количество концентрированного раствора NaOH, переносят в мерный цилиндр вместимостью 500 см³, разбавляют дистиллированной водой до требуемого объема. Содержимое цилиндра переливают в склянку для хранения раствора, которую предварительно ополаскивают дистиллированной водой, затем небольшим объемом приготовленного раствора. На склянку приклеивают этикетку с указанием концентрации раствора, номера группы, даты приготовления.

II. Приготовление щавелевой кислоты.

   Стандартный раствор щавелевой кислоты необходим для установления концентрации рабочего раствора гидроксида натрия. Раствор готовят растворением точной навески кристаллогидрата щавелевой кислоты (Н₂С₂О₄ · 2Н₂О) в мерной колбе. Готовят 250,0 см³ раствора щавелевой кислоты с молярной концентрацией эквивалента С(1/2 Н₂С₂О₄) = 0,1000 моль/дм³.

1. Расчет. Вычисляют массу навески щавелевой кислоты (г), необходимую для приготовления 250,0 см³ раствора с заданной концентрацией:

m (Н₂С₂О₄ · 2Н₂О) = С(1/2 Н₂С₂О₄) · Э(Н₂С₂О₄ · 2Н₂О) · V(Н₂С₂О₄ · 2Н₂О)

                          1000

2. Взвешивание навески. Пустой бюкс предварительно взвешивают и записывают его массу (m_б) в лабораторный журнал с точностью ± 0,0002 г. К массе пустого бюкса прибавляют массу навески, полученную при расчете, и соответствующую навеску уточняют на аналитических весах. Массу бюкса с навеской записывают в лабораторный журнал (m_б+н). По разности массы бюкса с навеской и массы пустого бюкса находят точную массу навески щавелевой кислоты (m_н):

m_н = m_б+н − m_б

3. Приготовление раствора. Массу навески щавелевой кислоты через сухую воронку количественно переносят в предварительно вымытую и ополоснутую дистиллированной водой мерную колбу. Дистиллированной водой из промывалки смывают оставшиеся кристаллы кислоты с внутренней поверхности бюкса и воронки в колбу. Для растворения навески в колбу добавляют дистиллированную воду на ½ объема колбы. Круговыми движениями перемешивают раствор до полного растворения кристаллов кислоты. Капельной пипеткой доводят раствор до метки дистиллированной водой, колбу закрывают пробкой, раствор тщательно перемешивают. Содержимое колбы переносят в склянку для хранения раствора.

Контрольные вопросы:

1. Как приготовить раствор щелочи?

2. Почему концентрацию приготовленного раствора гидроксида натрия необходимо проверять?

3. Как приготовить точный раствор по точно взятой навеске?

4. Что такое рабочий раствор?

5. Что такое стандартный раствор?

Практическое занятие №13

Тема: Взаимодействие кислот, солей и оснований с различными индикаторами. Индикаторы в пищевой промышленности

Цель: познакомиться экспериментально с химическими свойствами кислот, оснований; составить уравнения химических реакций в молекулярном и ионном виде; провести эксперимент, соблюдая правила техники безопасности.

Ход работы

1.      Провести опыты и заполнить таблицу:

Название опыта	Наблюдения и их объяснения	Уравнения реакций
Испытание растворов кислот индикаторами.
Взаимодействие кислот с основаниями.
Испытание растворов щелочей индикаторами.

Контрольные вопросы:

1 Дайте определение индикатора. Какие индикаторы называются кислотно-основными?

1        Какие виды индикаторов вы знаете?

2        Назовите области применения индикаторов в пищевой промышленности.

Вывод:

 Критерии оценки выполнения практических работ

Шкала оценивания	Критерии оценки
5 (отлично)	Все задания выполнены правильно, возможна одна неточность или описка, не являющаяся следствием незнания или непонимания учебного материала. Работа выполнена самостоятельно. Работа сдана с соблюдением всех сроков. Соблюдены все правила оформления отчета.
4 (хорошо)	Все задания выполнены правильно, но недостаточны обоснования, рассуждения, допущены одна ошибка или два – три недочета. Обучающийся единожды обращается за помощью преподавателя. Работа сдана в срок (либо с опозданием на два-три занятия). Есть некоторые недочеты в оформлении отчета.
3 (удовлетв.)	В заданиях допущены более одной ошибки или более трех недочетов, но обучающийся владеет обязательными умениями по проверяемой теме. Обучающийся многократно обращается за помощью преподавателя. Работа сдана с опозданием более трех занятий. В оформлении отчета есть отклонения и не во всем соответствует предъявляемым требованиям.
2 (неудовл.)	Выполнено меньше половины предложенных заданий, допущены существенные ошибки, показавшие, что обучающийся не владеет обязательными умениями по данной теме в полном объеме. Обучающийся выполняет работу с помощью преподавателя. Работа сдана с нарушением всех сроков. Много нарушений правил оформления.

Список рекомендуемой литературы

Перечень рекомендуемых учебных изданий, интернет-ресурсов, дополнительной литературы

1.Аналитическая химия [Текст] : учебник / Ю.М.  Глубоков., В.А. Головачева., Ю. А. Ефимова., [и др.]; Под редакцией: А.А..Ищенко.    - 13-е изд., стер. – Москва: Академия,  2017. – (Профессиональное образование)          

https://academia-moscow.ru/catalogue/4831/400997/

2.Белик, В.В., КиенскаяК.И.. Физическая и коллоидная химия [Текст] : учебник / В.В.  Белик, К.И. Киенская - 2-е изд. стер.- Москва: Академия, 2018 – (Профессиональное образование. ТОП 50)        

https://academia-moscow.ru/catalogue/4831/400997/

1. ChemNet: портал фундаментального химического образования[Электронный ресурс]/http://www.chemnet.ru

2. Мир химии[Электронный ресурс]/http://chem.km.ru