10 березня о 18:00Вебінар: Шкільне діловодство. Документація заступника директора з навчальної роботи

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ З ДИСЦИПЛІНИ « АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ» НА ТЕМУ: «ВИЗНАЧЕННЯ % КРИСТАЛІЗАЦІЙНОЇ ВОДИ В КРИСТАЛОГІДРАТІ»

Про матеріал
В даній лабораторній роботі метою є вивчення властивостей кристалогідратів та спосіб розрахунку визначення % кристалічної води в кристалогідраті.Студенти повинні вивчити основні властивості кристалогідратів на прикладі CuSO4 · 5H2O. В цій роботі описано досліди, які дозволять набути навичок роботи з хімічними реактивами, а також більш поглиблено засвоїти основні відомості про кристалогідрати. Також студенти мають змогу практично вирішити задачу, зі знаходження кристалічної води.
Перегляд файлу

 

 

 

 

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

З ДИСЦИПЛІНИ « АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ»

НА ТЕМУ: «ВИЗНАЧЕННЯ % КРИСТАЛІЗАЦІЙНОЇ ВОДИ В КРИСТАЛОГІДРАТІ»

 

 

Анотація

Методичні рекомендації написано для студентів гео–екологічного відділення,спеціальності 5.04010602 «Прикладна екологія», спеціалізації 5.04010602.08 «Екологія геологічного та суміжного середовищ», що вивчають аналітичну хімію. В даній лабораторній роботі метою є вивчення властивостей кристалогідратів та спосіб розрахунку визначення % кристалічної води в кристалогідраті.Студенти повинні вивчити основні властивості кристалогідратів на прикладі  CuSO4 · 5H2O. В цій роботі описано досліди, які дозволять набути навичок роботи з хімічними реактивами, а також більш поглиблено засвоїти основні відомості про кристалогідрати. Також студенти мають змогу практично вирішити задачу, зі знаходження кристалічної води.

 

                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота

Тема: Визначення % кристалічної води в кристалогідраті

Мета:Вивчити властивості кристалогідратів та спосіб розрахунку визначення % кристалічної води в кристалогідраті

Обладнання: порцелянова чашка, купрум (ІІ)сульфат, дистильована вода, предметне скло, спиртова горілка.

Завдання

1.Визначити % кристалічної води у кристалогідраті.

Теоретичні дані

Речовини при розчиненні не змінюються, після випарювання розчинів ми можемо отримати розчинену речовину у твердому стані. При розчиненні руйнується кристалічна ґратка розчиненої речовини і її частинки переміщаються в розчині, отже, розчинення — це фізичний процес. Для здійснення такого процесу необхідно витратити енергію.

Але коли молекули розчиненої речовини зв'язуються з молекулами води, то фактично утворюються нові хімічні сполуки. Ці молекулярні асоціати не мають постійного складу. Їхня загальна назва ― гідрати. Процес зв'язування речовин з водою називається гідратацією. При випарюванні розчинів відбувається руйнування гідратів і утворення кристалічної речовини. Однак деякі речовини здатні утворювати стійкі гідрати, які можуть містити воду навіть у кристалічному стані. Такі речовини називаються кристалогідратами. Їх можна виділити з розчину, обережно випарюючи воду. У формулах таких речовин кристалізаційна вода вказується після формули сполуки зі знаком множення. Наприклад: CuSO4 · 5H2O  ― мідний купорос, FeSO4 · 7H2O ― залізний купорос. Утворення гідратів, тобто нових речовин, свідчить, що розчинення — хімічний процес.

Розібратися в сутності процесу розчинення допомагає вивчення теплових явищ, що відбуваються при цьому. Відомо, що однією з ознак хімічних реакцій є виділення теплоти, а для фізичних явищ необхідно витрачати енергію. Розчинення сірчаної кислоти супроводжується сильним розігрівом розчину. Це результат хімічної взаємодії між молекулами води й розчиненої речовини — гідратація супроводжується виділенням енергії. А розчинення нітрату амонію супроводжується охолодженням розчину. У цьому випадку на фізичний процес руйнування кристалічної ґратки витрачається більше енергії, чим утворюється при одержанні гідратів.

Наведені факти говорять про те, що розчинення варто вважати фізико-хімічним процесом.

Розчинення — це складний фізико-хімічний процес, при якому відбувається взаємодія частинок розчинника та речовини, що розчиняється.

 

Рис 1.1 Природні кристали гіпсу

 Дослід №1

У маленьку парцелянову чашку помістіть трохи порошку купрум(ІІ) сульфату (сполука білого кольору) і добавте кілька крапель води.

Що спостерігаєте?

Добавляйте до сполуки воду (невеликими порціями) при перемішуванні до її повного розчинення. Поставте порцелянову чашку на кільце лабораторного штатива, запаліть спиртівку та обережно випарюйте з розчину воду до появи дрібних блакитних кристалів. У цьому досліді купрум (ІІ) сульфат перетворюється на нову речовину. Її хімічна формула — CuSO4 · 5H2O Тривіальна назва сполуки — мідний купорос, а хімічна — купрум(ІІ) сульфат, пентагідрат. У назвах таких речовин до слова «гідрат» додають префікс, що походить від грецької назви числа: моно  (1), ди (2), три(3), тетра(4), пента (5), гекса (6), гепта (7),окта (8), нона (9), дека (10) і т. д. Крапка в хімічній формулі означає, що мідний купорос — це сполука купрум (ІІ) сульфату і води, а не суміш цих речовин чи водний розчин купрум(ІІ) сульфату. У сполуці на кожну пару йонів — Cu2+ і SO4 2– — припадає 5 молекул води.

 

 Рис 1.2 Деякі кристалогідрати і безводні солі

 

 

 

 

 

Рівняння реакції утворення мідного купоросу:

CuSO4 + 5H2O = CuSO4 · 5H2O.

купрум(ІІ) сульфат, сульфат пентагідрат (безводна сіль)

Дослід№2

При нагріванні кристалогідрати розкладаються із виділенням води:

                        t                                       

CuSO4 · 5H2O = CuSO4 + 5H2O.

Випарювання можна здійснити на предметному склі. Необхідно

нанести на нього 2—3 краплі розчину і тримати скло над полум’ям

 

Розрахунки:

Знайти масову частку води в мідному купоросі.

Дано:

CuSO4 · 5H2О

w2О) — ?

Розв’язання

(1- й спосіб)

1. Обчислюємо молярну масу мідного купоросу:

М(CuSO4 · 5H2O) = М(CuSO4) + 5М(H2O) ;

М(CuSO4 · 5H2O) = 160 + 5 · 18 = 160 + 90 = 250 (г/моль).

2. Знаходимо масову частку води в кристалогідраті

за відповідною формулою:

 

                          5М(H2O)                90

w2О) = —————————=———=0,36, або 36 %.

                 М(CuSO4 · 5H2O)           250

Відповідь: w2О) = 0,36, або 36 %.

 

 

ВИСНОВОК:

 

 

 

 

 

 

Контрольні питання:

1. Що таке кристалогідрат? Наведіть приклади таких сполук.

2. Запишіть формулу кристалогідрату, формульна одиниця якого скла-

дається з одного йона Be2+, двох йонів Cl і чотирьох молекул води.

Назвіть цей кристалогідрат.

3. Виконайте обчислення для кристалогідрату CuCl2 · 2H2O і заповніть

таблицю:

 

M(CuCl2)

2M(H2O)

M(CuCl2·H2O)

w(CuCl2)

w(H2O)

 

 

 

 

 

 

4. Яка маса барій гідроксиду міститься в його кристалогідраті массою 6,3г? Візьміть до уваги, що у складі формульної одиниці кристало_

гідрату — вісім молекул води.

5. Обчисліть приблизне співвідношення мас води і безводної сполуки

в кристалогідраті Al(NO3)3 · 9H2O.

 

 

Література

1.Д.Д. Луцевич,А.С. Мороз, О.В. Рибальська «Аналітична хімія», - Київ.; “Медицина” 2009, с.265.

2. Я.Л. Гольдфарб, Ю.В. Ходаков, Збірник задач і вправ по хімії для  середніх шкіл.

3. М.М. Петров, Ю.Н. Кукушкін «Неорганічна хімія» Л, 1987р.

 

doc
Додано
30 жовтня 2019
Переглядів
608
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку