Методические указания к практической работе "Составление уравнений химических реакций,лежащих в основе титриметрических методов анализа"

Методические указания к практической работе

ОПД.02 Основы аналитической химии

 Специальность:   Лаборант -эколог

ТЕМА:  Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды (реакции ионного обмена).

ЦЕЛЬ: Приобрести навыки составления молекулярных и ионных уравнений реакций, протекающих в растворах электролитов. Научиться определять направление протекания ионных реакций

ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ:

Разбавленные растворы солей, оснований, кислот: CuSO4,

NiSO₄, MgCl₂, ZnCl₂, ZnSO₄, CaCl₂, СaСO₃, BaCl₂, Na₂S, Na₂SO₄, Na₂SO₃,

Na₂СO₃, AlCl₃, Al₂(SO4)₃, K₂CrO₄, K₄[Fe(CN)₆], NaOH, HCl, H₂SO₄ (1:4).

Кристаллы Na₂СO₃, Na₂SO₃, NaНСO₃, СaСO₃, дистилированная вода.

Штатив с пробирками.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

При растворении некоторых веществ в воде (или других полярных растворителях) под воздействием молекул растворителя происходит распад молекул данного вещества на ионы. В результате этого процесса раствор содержит не только молекулы растворителя и растворенного вещества, но и образовавшиеся ионы. Растворы веществ, которые при растворении в воде или других полярных растворителях распадаются на ионы, называются электролитами.

Процесс распада молекул растворенного вещества (электролита) на ионы под действием полярных молекул растворителя называется электролитической диссоциацией.

Если при взаимодействии электролита образуется осадок ( малодиссоциируемое соединение), газ или вода, то такие взаимодействия называются реакциями ионного обмена

Пример 1. Образование трудно- и малорастворимых соединений (осадка).

а) Образование сульфата бария

Молекулярное уравнение реакции:

BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl.

Полное ионное (ионно-молекулярное) уравнение реакции:

Ba²⁺ + 2Clˉ + 2Na⁺  SO₄^2ˉ→BaSO₄↓ + 2Na⁺ + 2Clˉ.

Сокращенное ионное уравнение реакции (краткая форма уравнения):

Ba²⁺ + SO₄^2ˉ = BaSO₄↓.

б) Образование карбоната бария

Ва(ОН)₂ + СО₂ → ВaCO₃↓ + Н₂О (молекулярное  уравнение)

Ba²⁺ + 2ОНˉ + СO₂= BaСO₃↓ + Н₂О (сокращенное ионное уравнение).

Пример 2. Образование газообразного вещества.

а) Na₂S + 2HCl = H₂S↑ + 2NaCl (молекулярное уравнение)

2Na⁺ + S^2– + 2H⁺ + 2Cl^– = H₂S↑ + 2Na⁺ +2Cl^– (полное ионное уравнение)

2H⁺ + S^2– = H₂S↑ (сокращенное ионное уравнение)

Пример 3. Образование слабого электролита.

а) воды:

2NaOH + H₂SO₄ = 2H₂O + Na₂SO₄ (молекулярное уравнение)

2Na⁺ + 2OH^– +2H⁺ + SO4^2– = 2H₂O + 2Na⁺ + SO₄^2–  (полное ионное уравнение)

2OH^– + 2H⁺ = 2H₂O (сокращенное ионное уравнение).

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

При оформлении отчета по проделанной работе в тетради для практических и лабораторных работ записывают дату, номер, название работы и опыта: конспект теоретического материала, краткое описание хода опыта и результаты, полученные при его выполнении.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

На практические занятия по данной теме отводится 1 час.  Оформление отчета осуществляется на первом занятии. Практические задания выполняются по инструкции.

Оценка «отлично» ставится в том случае, если студент:

- правильно и самостоятельно (без подсказки преподавателя) выполнил задание (или имеются несущественные замечания),

- верно ответил на контрольные вопросы,

- правильно оформил отчет по практическому занятию.

Оценка «хорошо» ставится в том случае, если студент:

- выполнил задание правильно, но при выполнении задания обращался за помощью к преподавателю,

- верно ответил на контрольные вопросы,

- правильно оформил отчет по практическому занятию.

Оценка «удовлетворительно» ставится в том случае, если студент:

- правильно выполнил все тренировочные упражнения, но не полностью справился с заданием для самостоятельного выполнения (или же в выполненном задании  имеются существенные замечания),

- не на все контрольные вопросы ответил верно,

- правильно оформил отчет по практическому занятию.

В противном случае практическое занятие считается не зачтенным.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ.

Ионные реакции обмена, протекающие с образованием трудно и малорастворимых соединений (осадка)

Опыт 1. В пробирку налейте примерно 0,5–1 мл раствора сульфата меди(II) CuSO₄ и 3–5 капель разбавленного раствора гидроксида натрия NaOH. Наблюдайте образование осадка гидроксида меди(II). Осадок раз делите на две пробирки. В одну из пробирок прилейте примерно 1 мл разбавленной серной кислоты Н₂SO₄. В другую пробирку – 1 мл раствора щелочи  NaOH. Что наблюдаете в каждом случае? Запишите уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной формах.

Опыт 2. В пробирку налейте примерно 1 мл раствора хлорида цинка ZnCl₂ и добавьте по каплям разбавленный раствор гидроксида натрия NaOH до образования осадка гидроксида цинка Zn(ОН)₂. Осадок разделите на две пробирки. В одну из пробирок прилейте 1 мл разбавленной серной кислоты Н₂SO₄. В другую пробирку – 1 мл разбавленного раствора щелочи NaОН. Что наблюдаете в каждом случае? Запишите уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной формах.

Ионные реакции обмена, протекающие с образованием

газообразных продуктов

Опыт 3. В пробирку налейте 0,5–1 мл раствора соды Na₂СO₃, добавьте примерно такой же объем разбавленного раствора серной кислоты Н₂SO₄. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной формах.

Опыт 4. В пробирку поместите несколько кристалликов карбоната кальция СaСO₃ и добавьте в 1–2 мл дистиллированной воды. Растворилась ли соль в воде? К полученному раствору прилейте 1–2 мл разбавленного раствора серной кислоты Н₂SO₄. Запишите уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной формах.

Ионные реакции обмена, протекающие с образованием газообразных продуктов

Опыт 5. В пробирку налейте 0,5–1 мл раствора гидроксида натрия NaOH, добавьте примерно такой же объем разбавленного раствора серной кислоты Н₂SO₄. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной формах.

Опыт 6.  В пробирку налейте 0,5–1 мл раствора соды NaOH, добавьте примерно такой же объем разбавленного раствора соляной  кислоты НCl. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной формах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

     1  . Укажите реакции, идущие с образованием осадка

     2   . Укажите реакции, идущие с выделением газа.

      3. Составьте уравнения реакций в молекулярной, полной

ионной (ионно-молекулярной) и сокращенной ионной формах.

1)                BaCl₂ + Na₂SO₄ →…;

2)                FeS + HCl →…;

3)      ZnCl₂ + NaOH →…;

4)      AlCl₃ +Na₃PO₄ →…;