Лабораторная работа № 2.

Тема: Основные приемы работы в химической лаборатории. Весы. Взвешивание.

Цель занятия: освоить основные приемы работы в химической лаборатории и овладеть техникой взвешивания. Познакомиться с различными видами весов.

План занятия:

1. Ознакомится с работой технических, технохимических, аналитических, электронных весов.

2. По заданию преподавателя провести взвешивание необходимого количества вещества.

Материалы и оборудование: технические весы, технохимические весы, аналитические весы, электронные весы, разновесы.

Глоссарий

Весы — устройство или прибор для определения массы тел (взвешивания) по действующему на них весу, приближённо считая его равным силе тяжести.

Лабораторный практикум

Взвешиванием на рычажных весах называют сравнение массы данного тела с массой гирь, масса которых известна и выражена в определенных единицах (мг, г, кг и др.). Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории, так как почти ни одна работа в ней не обходится без определения массы того или иного вещества или тары, в которую помешают взвешиваемое вещество.

Для взвешивания веществ с точностью до 0,01 г применяют техно-химические весы (рис. 1)

Рис. 1. Техно-химические весы и разновес (1 – колонка, 2-арретир, 3 – чашки весов, 4 – стрелка, 5 – шкала, 6 – отвес, 7 – винты для установки весов в горизонтальном положении, 8 – коромысло, 9 – винты для уравновешивания пустых чашек весов)

Принцип устройства техно-химических и аналитических весов один и тот же. На металлическом коромысле (равноплечий рычаг) имеются три призмы: два на концах и одна посередине его (рис. 2).

Рис. 2

Средняя призма покоится на пластинке, находящейся на центральной колонке весов и являющейся точкой опоры. В аналитических весах пластинка сделана из агата. На боковых призмах лежат пластинки, к которым подвешиваются чашки весов. Коромысло снабжено длинной стрелкой, которая показывают на шкале величину отклонения коромысла от горизонтального положения. При горизонтальном положении коромысла стрелка находится на нулевом делении шкалы.

Перед взвешиванием необходимо установить весы по отвесу. Переносить или сдвигать весы с места после установки не разрешается. Прежде чем приступить к взвешиванию, необходимо проверить весы. Для этого плавным поворотом винта, приподнимающего и опускающего коромысло (арретир), весы приводят в рабочее положение и наблюдают за качанием стрелки в ту и другую сторону от среднего деления шкалы, находящейся в нижней части весов. Если при этом стрелка отклоняется от средней линии шкалы на равное число делений в обе стороны, или же в одну сторону на 1-2 деления больше, чем в другую, то весы можно считать пригодными к работе. По окончании проверки весы необходимо арретировать, т.е. перевести в нерабочее положение обратным поворотом арретира.

При взвешивании необходимо соблюдать следующие правила:

1. Ставить предметы и разновесы на чашки весов, снимать их оттуда, касаться чем бы то ни было рабочей части весов можно только после того, как весы полностью арретированы.

2. Не ставить на чашку весов горячих, мокрых или грязных предметов. При работе с жидкостями ни в коем случае не допускать попадания жидкости на весы и разновесы.

3. Взвешиваемый предмет помещать на левую чашку весов, а разновесы на правую.

4. Не класть взвешиваемое вещество непосредственно на чашку весов. Твердые вещества взвешивать на часовых (вогнутых) стеклах, в бюксах, в тиглях или на листочках глянцевой бумаги.

5. Разновесы брать только пинцетом и при снятии с весов класть их в те гнезда, откуда они были взяты. Ни в коем случае разновесы не класть на стол.

6. Сначала надо взять разновес, приблизительно соответствующий весу предмета. Если разновес оказался больше необходимого, то нужно взять следующий за ним и т.д., до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, т.е. приблизительно такое отклонение стрелки в обе стороны от середины шкалы, какое было перед взвешиванием.

Подсчитав общий вес разновесов, записать его в рабочую тетрадь. Не записывать величину навески на отдельных листах, клочках бумаги.

7. Не брать гири из другого набора разновесов.

8. При последовательных взвешиваниях одного или различных предметов, которые производятся в связи с одной работой, следует пользоваться одними и теми же весами и разновесами.

9. После взвешивания весы обязательно арретировать. На весах ничего не оставлять.

Среднеквадратичная ошибка взвешивания

Каждое взвешивание неизбежно сопровождается ошибкой. Поэтому в целях нахождения веса, возможно более приближающегося к истинному, необходимо произвести 4-5 взвешиваний. При последовательных взвешиваниях предмет с весов каждый раз не снимать. Одно взвешивание отделяется от другого только арретированием весов.

Допускаемую при взвешивании ошибку можно выразить в виде средней квадратичной ошибки. Расчет средней квадратичной ошибки производится следующим образом. Допустим, что произведено 1,2, 3… взвешиваний и получены следующие результаты:

а₁, а₂,.. а_n

находим среднее арифметическое из этих значений

Средняя квадратичная ошибка δ определяется следующим выражением

Таким образом, вес предмета равен: А = а ± δ

Задание. Произвести взвешивание на техно-химических весах двух небольших предметов, взятых у лаборанта (весом от 1 до 100 г), с точностью до 0,01 г. Определить среднюю квадратичную ошибку взвешиваний.

Вопросы и задания

1. Общие правила работы в химической лаборатории.

2. Устройство весов. Точность весов. Методика взвешивания.

3. Ошибки при взвешивании. Среднеквадратичная ошибка взвешивания.

Задачи и упражнения для СРС

Н.Л.Глинка Задачи и упражнения по общей химии. № 99-114 задачи и вопросы. Стр.26-27.