Нескляний посуд

Посуд з фарфору має більшу термостійкість (до 1300 °С) і механічну міцність, ніж скляний. Тонкостінний фарфоровий посуд витримує різкі перепади температур, в ньому можна проводити пропікання речовин на газовому пальнику, у муфельній печі, випарювання на піщаній бані. Промисловість випускає фарфорові стакани (рис. 27), випарювальні чашки ( рис. 28), лійки, ступки (рис.29), тиглі (рис.30).

Рис. 27. Комплект випарювальних стаканів Рис. 28. Комплект фарфорових чашок

Рис. 29. Фарфорова ступка Рис. 30. Фарфоровий тигель

Вогнетривкий посуд використовують у тих випадках, коли потрібен нагрів понад 1200 ⁰С. Тиглі виготовляють із вогнетривких матеріалів: графіту, алунду, кварцу, шамоту, карбідів, деяких металів та їх оксидів.

Кварцовий посуд вимагає бережливого ставлення, оскільки він крихкіший, ніж скляний, має найвищу, порівняно з іншим склом, хімічну стійкість до агресивних середовищ. Проте кварцовий посуд не можна використовувати під час роботи з плавиковою кислотою (HF), їдкими лугами та карбонатами лужних металів. Із кварцу виготовляють стакани, колби, пробірки, тиглі, випарювальні чашки тощо.

Посуд із полімерних та інших матеріалів (пластиків, метилметакрилових смол, фторопластів) має велику хімічну стійкість, малу теплопровідність, легкість, здатність витримувати удари. Посуд із полімерних матеріалів використовується для виготовлення лійок, промивалок, трубок, пробок для посуду.

Лабораторна робота № 2. Основні закони хімії. Визначення еквівалентної маси цинку

Мета роботи: ознайомлення з методом визначення еквівалентної маси металів за об’ємом витисненого ними водню з кислоти.

Матеріали та обладнання: ошурки цинку (Zn метал.), хлоридна кислота (HCl) 1:1; фільтрувальний папір; колба – реактор об’ємом 100 - 250 мл, лійка, штатив, пробка з газовідвідною трубкою, пневматична ванна, циліндр об’ємом 100 мл, технічні терези.

Теоретичний мінімум.

У розвитку хіміх велику роль відіграло атомно – молекулярне вчення. Згідно з цією теорією:

- молекула – це найменша частинка речовини, яка має сталий склад і здатна зберігати основні хімічні властивості цієї речовини;

- атом – це найменша хімічно неподільна частинка хімічного елемента, яка зберігає його хімічні властивості.

Абсолютні маси атомів і молекул дуже малі: маса атома найлегшого елемента (Гідрогену) становить 1,67∙10^-24 г, а маса одного з найважчих елементів – Плюмбуму – 3,4 10^-22 г. Такими величинами оперувати незручно, тому у розрахунках використовують не абсолютні значення мас атомів, а відносні.

Відносна атомна маса елемента (A_r(X)) (r – relative (відносний)) дорівнює відношенню маси атома елемента до 1/12 маси атома Карбону – 12.

,

де m(X) – маса атома елемента X, m(C) – маса атома Карбону.

Відносна молекулярна маса речовини (M_r) – це масса його молекули, виражена в атомних одиницях маси:

де M_r(XY) – відносна молекулярна маса речовини XY;

A_r(X), A_r(Y) – відносні атомні маси елементів X і Y.

Кількість молекул у макроскопічних тілах надзвичайно велика, тому прийнято зазначати не абсолютну кількість атомів і молекул, а відносну. Кількість молекул або атомів у певній речовині прийнято порівнювати з кількістю атомів, що містяться у 0,012 кг Карбону. Відносну кількість атомів і молекул у речовині характеризують фізичною величиною, яку називають кількість речовини (n). Кількість речовини виражається в молях.

Моль – це така кількість речовини, яка містить стільки молекул, атомів, іонів або інших структурних одиниць, скільки міститься атомів у 0,012 кг атома Карбону ¹²С.

Молярною масою (М) називають масу речовини, взятої у кількості один моль, її виражають в грамах на моль (г/моль):

Треба зауважити, що кількісно молекулярна і молярна маса однакові, але відносна молекулярна маса – безрозмірна величина, а молярна маса має розмірність.

Закон збереження маси: в результаті хімічних перетворень сума мас речовин до реакції і сума мас речовин після реакції однакова.

Закон збереження енергії: будь-яка енергія не зникає і не виникає, а тільки одні її види переходять в інші.

Закон сталості складу: кожна речовина має постійний якісний і кількісний склад незалежно від способів її одержання. Речовини, що отримані різними способами, але які мають той самий якісний і кількісний склад, мають однакові хімічні властивості.

Закон кратних відношень: якщо два елементи утворюють один з одним кілька хімічних сполук, то маси одного елемента, що приходяться на ту саму масу іншого елемента, відносяться між собою як невеликі цілі числа.

Закон об'ємних відношень: об'єми взаємодіючих газоподібних речовин відносяться між собою і до об'ємів продуктів реакції, як невеликі цілі числа.

Закон Авогадро (1811 р.): у рівних об'ємах різних газів при однакових умовах міститься однакове число часток (молекул, атомів, йонів).

Наслідки:

1. Моль будь-якого газу при нормальних умовах займає об'єм 22,4 л.

2. Моль будь-якого газу при нормальних умов містить 6,02∙10²³ часток (стала Авогадро N_А).

Закон Авагадро діє, коли мова йде про гази, і не діє, коли маємо справу з твердими і рідкими речовинами.

Закон еквівалентності. Кількісні дослідження хімічних перетворень свідчать, що речовини реагують між собою тільки за певних массових співвідношеннь. Для характеристики таких масових співвідношень речовин, що взаємодіють одна з одною або змішують один елемент іншим без залишку, введено поняття «еквівалент».

Хімічний еквівалент елемента – це масова кількість елемента, яка сполучається з 1,008 масової частки Гідрогену чи з 8 масовими частками Оксигену або заміщує ті самі кількості Гідрогену чи Оксигену в їхніх сполуках.

Еквівалент є безрозмірною величиною. Поняття еквівалента тісно пов’язане з поняттям мольної маси еквівалента (Ме)

Мольною масою еквівалента називається маса еквівалента, виражена в грамах на моль еквівалента.

Закон еквівалентів. (Ріхтер, Дальтон, початок XIX ст.). Хімічні елементи і речовини реагують між собою в масових кількостях, пропорційних їхнім еквівалентам.

Для реакції в загальному вигляді:

nA_(т) +mB_(г) →xC_(т) +yD_(г),

тоді можна записати ; і т.д.,

де (т) – речовина в твердій фазі; (г) – речовина у газоподібній фазі;; М_А , М_С – маси відповідних речовин, Ме_а, Ме_С – еквівалентні маси відповідних речовин; V_В – об’єм газоподібної речовини; Vе_В –еквівалентний об’єму цієї газоподібної речовини.

На основі закону еквівалентів виведено такі формули для розрахунків мольних мас еквівалентів простих речовин і хімічних сполук (відповідно до їх класифікації за чотирма класами):

М_е кислоти = молярна маса кислоти / кількість атомів Гідрогену, що обмінюються;

М_е основи = молярна маса основи / кількість гідроксогруп, що обмінюються;

М_е солі = молярна маса солі / (кількість атомів металу х валентність металу)

Теоретичне значення еквівалента елемента визначають за формулою:

,

де А – атомна маса елемента, В – стехіометрична валентність елемента.