Основные вопросы химии - Методичка

Основной целью лабораторного практикума являются углубление и закрепление основных теоретических положений химии, выработка навыков проведения эксперимента и самостоятельного теоретического толкования наблюдаемых явлений, умение обрабатывать полученные результаты и формулировать выводы. Поскольку в химической лаборатории находятся электроприборы, ядовитые и огнеопасные вещества, студенты должны строго соблюдать правила внутреннего распорядка и техники безопасности. Работа студентов в лаборатории разрешается в часы, отведенные по расписанию. Работа в дополнительное время допускается под наблюдением преподавателя или лаборанта по согласованию с преподавателем. Передвигаться по лаборатории следует неторопливо и осмотрительно, особенно в тех случаях, когда вы переносите сосуды с кислотой, щелочью и т. п.Отчеты могут быть представлены на скрепленных листах формата А4 от руки или в распечатанном виде.Если отклонение от нулевого деления шкалы в одну сторону больше, чем в другую, то весы нужно арретировать и обратиться к лаборанту с просьбой отрегулировать весы. Для измерения плотности раствор наливают в мерный цилиндр и осторожно опускают ареометр: ареометр не должен касаться стенок цилиндра, а свободно плавать в растворе. Далее по справочнику находят значение процентной концентрации раствора, соответствующее измеренной плотности. И чем больше в растворе таких молекул, тем больше световой энергии будет поглощено и тем меньше ее пройдет через раствор. Вынуть кювету с раствором, вылить раствор и сполоснуть ее дистиллированной водой.Для характеристики внутреннего состояния вещества в химической термодинамике используют так называемые термодинамические функции состояния, например внутренняя энергия (U), энтальпия (Н), энтропия (S). Поэтому изменения термодинамических функций состояния в ходе химической реакции не зависят от пути прохождения этой реакции, а определяются только конечными и начальными веществами. В любом процессе соблюдается закон сохранения энергии: теплота Q, подведенная к системе, расходуется на увеличение ее внутренней энергии U и на совершение системой работы А над внешней средой (первый закон термодинамики): Q = ?U А Если химическая реакция протекает в открытом сосуде при постоянной температуре (р, Т = const) и единственным видом совершаемой работы является работа расширения (А = Р?V), то теплота QP,T будет равна: QP,T = ?U P?V = ?H, где Н= U PV. При ?Н>0 (теплота подводится к системе из окружающей среды) реакцию называют эндотермической, а при ?Н<0 (теплота выделяется в окружающую среду) - экзотермической. Изменение энтальпии в процессе образования 1 моль химического соединения в его стандартном состоянии из простых веществ, также находящихся в их стандартных состояниях, при стандартных условиях называют стандартной молярной энтальпией образования данного соединения (?Н°обрили ?H°f, где индекс "f"" происходит от английского formation, что в переводе и означает образование).В первом приближении скорость реакции можно оценить по величине v=1/?, где ? - интервал времени, проходящий от момента введения исходных веществ в реакцию до момента обнаружения каких-либо видимых изменений в системе (изменение цвета, прозрачности, образования осадка и т.п.). Основными факторами, от которых зависит величина скорости химических реакций являются: - природа реагирующих веществ, - температура, - концентрации реагирующих веществ, - катализаторы, - площадь поверхности (для реакций с участием твердых веществ). Зависимость скорости реакции AA BB = CC DD от текущих концентраций реагирующих веществ выражается кинетическим уравнением: v = k CAM CBN , где v - скорость химической реакции; k - константа скорости реакции; CA и CB - текущие концентрации реагирующих веществ; m и n - частные порядки реакции соответственно по реагенту Частный порядок реакции по данному реагенту указывает на характер зависимости скорости реакции от концентрации этого реагента. Механизм действия катализатора сводится к уменьшению величины энергии активации реакции (снижению энергетического барьера реакции), что приводит к увеличению ее скорости.Электролитами называются вещества, которые при растворении в полярных растворителях (вода, спирты и т.п.) или при плавлении полностью или частично распадаются на ионы (положительно и отрицательно заряженные частицы). При этом связи между атомами в молекулах или ионами в кристаллах электролитов ослабляются настолько, что происходит их распад на ионы. Если связи Э-О и О-Н сравнимы по прочности, то гидроксид диссоциирует по амфотерному типу, т.е. в зависимости от условий образует и ионы водороды, и гидроксид-ионы, и соответственно ведет себя как кислота или как основание, например, Zn(OH)2 - ZNO22- 2H Коэффициент активности зависит от температуры, диэлектрической проницаемости растворителя (?) и ионной силы (I), которая служит мерой интенсивности электрического поля, создаваемого ионами в растворе. Поскольку многие химические соединения в растворе подвергаются электролитической ди