Лабораторне заняття № 10 Тема: «Електрохімічні процеси. Гальванічні елементи»

Питання для самостійної підготовки

1. Пояснити причини виникнення подвійного електричного шару на границі розділу метал-розчин солі металу.

2. Що розуміють під поняттям „електродний (окиснювально-відновний) потенціал”? Від яких факторів він залежить?

3. Що таке стандартний (нормальний) окиснювально-відновний потенціал?

4. Ряд напруг металів Бекетові і його принцип побудови.

5. Направленість окиснювально-відновних процесів.

6. Що розуміють під поняттям „гальванічний елемент”? Принцип дії гальванічного елемента.

7. Який із наведених окиснювачів ( , , ) є найбільш ефективним по відношенню до з метою отримання ?

8. Розрахувати ЕРС гальванічного елемента

.

Визначити заряди електродів, записати схеми процесів, що протікають на аноді і катоді, сумарне рівняння реакції гальванічного елементу, вказати напрям руху електронів.

9. Визначити ЕРС гальванічного елемента

,

якщо

10. Потенціал водневого електроду, занурений в розчин форміатної кислоти, рівний 0,145 В. Визначити pH цього розчину, а також його молярність, якщо

11. Визначити ЕРС гальванічного елемента

,

якщо і

Дослід 10.1. Визначення активності металів

Налити в окремі пробірки по 1 мл розчинів солей цинку, феруму (ІІ), стануму (ІІ), кадмію, плюмбуму, купруму, аргентуму. Опустити в ці пробірки однакові пластинки цинку, за винятком пробірки з розчином солі цинку. Що спостерігається? Написати рівняння відповідних реакцій. Аналогічно виконати досліди, занурюючи в розчини солей залізну дротину, пластинки плюмбум чи купруму у всі пробірки, крім тих, в яких міститься відповідний металу розчин солі. Із яких розчинів ферум і купрум витісняють метали, із яких плюмбум? Які метали можуть витіснити купрум?

Дослід 10.2. Визначення ЕРС гальванічного елемента

Визначити ЕРС гальванічного елемента, складеного із двох напівелементів за схемою: .

Порівняти експериментальні дані з теоретично розрахованою величиною ЕРС. Записати схеми електродних процесів, а також рівняння реакції, що протікає при роботі гальванічного елемента.

Лабораторне заняття № 11 Тема: «Комплексні сполуки»

Питання для самостійної підготовки

1. Загальна характеристика комплексних сполук.

2. Що розуміють під поняттями „координаційне число комплексоутворювача” і „дендатність ліганда”?

3. Класифікація і номенклатура комплексних сполук.

4. Природа хімічного зв’язку в комплексних сполуках.

5. Ізомерія комплексних сполук.

6. Дисоціація комплексних сполук. Рівновага у розчинах комплексних сполук. Константа нестійкості їх.

7. Назвати наведены комплексні сполуки, написати рівняння первинної і вторинної дисоціації, вирази для константи нестійкості цих сполук:

8. Обчислити концентрацію йонів у 0,1 М розчині комплексної сполуки якщо

9. Обчислити концентрацію йонів у 0,01 М розчині комплексної сполуки якщо

10. Чи спостерігатиметься розчинення осаду , якщо долити до нього надлишкову кількість розчину амоній гідроксиду? Відповідь підтвердіть рівняннями реакцій.

Дослід 11.1. Одержання комплексних сполук

11.1.1. У пробірку до 1 мл розчину мідного купоросу додати по краплях розчину амоній гідроксиду. Спочатку спостерігається утворення осаду зеленкувато-голубого кольору купрум (ІІ) гідроксиду. При додаванні надлишку розчину амоніаку осад зникає внаслідок утворення комплексної солі синього кольору.

11.1.2. У пробірку до 1 мл розчину арґентум нітрату додати рівний об’єм розчину калій хлориду. Потім додати розчин амоніаку. Осад зникає внаслідок утворення розчинної у воді комплексної сполуки .

11.1.3. У пробірку до 1 мл розчину меркурій (ІІ) хлориду додати по краплях розчин до утворення червоного осаду меркурій йодиду. При додаванні надлишку розчину зникає осад внаслідок утворення комплексної солі

11.1.4. До розчину додати рівний об’єм розчину . До одержаного осаду додати по краплях лужний розчин ЕДТА. Осад розчиняється внаслідок утворення внутрішньомолекулярної солі. Написати рівняння реакцій. Охарактеризувати утворені комплексні сполуки. Одержані розчини зберегти для наступних дослідів.

Дослід 11.2. Реакції руйнування комплексних сполук

Одержані у дослідах 11.1.1 і 11.1.2 розчини розділити на дві частини кожний.

До першої частини розчину купрум аміакату додати розчин хлоридної або сульфатної кислоти, а до другої – розчин натрій сульфіду.

До першої частини розчину арґентум аміакату додати розчин нітратної кислоти, а до другої – розчин калій йодиду.

Що при цьому спостерігається? Написати рівняння відповідних реакцій. Пояснити причини руйнування комплексних йонів.

До розчину, одержаного в досліді 11.1.3, додати розчин калій сульфіду. Пояснити причину руйнування комплексної сполуки. Написати рівняння реакції.

Дослід 11.3. Окиснення-відновлення комплексних сполук

У пробірку налити 1 мл розчину і такий самий об’єм розчину . Розчин з утвореним осадом перемішати і розділити на дві частини. Одну частину залишити для порівняння, а до другої додати хлорної води. Як змінюється забарвлення осаду? Чому? Написати рівняння реакції, вказавши окиснювач і відновник.

Дослід 11.4. Реакції обміну комплексних сполук

До 2 мл розчинів солей цинку, купруму, феруму (ІІІ) додати кілька крапель розчину хлоридної кислоти і по 1 мл розчину солі . Що при цьому спостерігається? Написати рівняння реакцій.

Аналітична хімія

Титриметричний (об’ємний) аналіз

Лабораторне заняття № 12

Тема: «Приготування розчинів первинних і вторинних стандартів методу нейтралізації»

Питання для самостійної підготовки

1. Визначити суть титриметричного методу аналізу.

2. Наведіть класифікацію титриметричного аналізу за типом реакції і за способом титрування.

3. Вкажіть умови застосування хімічних реакцій в титриметричному аналізі.

4. Перечисліть найважливіші способи вираження концентрації розчинів.

5. Наведіть основні формули для обчислень в титриметричному аналізі.

6. Які вимоги висуваються до стандартних речовин?

7. Наведіть приклади розчинів первинних стандартів. Викладіть методику приготування розчинів первинних стандартів.

8. Наведіть приклади розчинів вторинних стандартів. Викладіть методику приготування розчинів вторинних стандартів.

12.1. Приготування титрованих розчинів в методі нейтралізації

12.1.1. Приготування титрованого розчину натрій тетраборату

(первинний стандарт)

Реактиви і матеріали: перекристалізований; мірна колба на 250 мл; бюкс; технічна та аналітична ваги; дистильована вода, підігріта до 70-80 ⁰С.

Методика приготування

Спочатку розраховують масу наважки, необхідної для приготування 250 мл 0,1 н. розчину натрій тетраборату (бура). Еквівалентну масу бури обчислюють відповідно до реакції

за формулою:

Наважка натрій тетраборату на 250 мл 0,1 н. розчину складає:

Зважувати на аналітичній вазі точно розраховану масу натрій тетраборату недоцільно, тому спочатку на технічній вазі в бюксі зважують 4-5 г бури. Після цього точно зважують бюкс з речовиною на аналітичних вагах. Наважку через суху лійку переносять у мірну колбу. Бюкс із залишками речовини зважують на аналітичних вагах і за різницею знаходять масу наважки натрій тетраборату.

Послідовність і результати зважувань:

1. маса бюкса на технічних вагах m₁ =

2. маса бюкса з речовиною на технічних вагах m₂ =

3. маса бюкса з речовиною на аналітичних вагах m₃ =

4. маса бюкса на аналітичних вагах m₄ =

Величина наважки складає .

Кристалики натрій тетраборату з лійки змивають гарячою водою. Після повного розчинення і охолодження до кімнатної температури доводять об’єм мірної колби до мітки, закривають корком і перемішують.

Розраховують титр і нормальність приготованого розчину за формулами:

.