Практические занятия по химии
методическая разработка на тему

Министерство образования и науки Хабаровского края  

Краевое государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Хабаровский торгово – экономический техникум»

Практические занятия

учебная дисциплина: Химия

форма обучения: очная,   курс  II    

специальность:   «Технология продукции общественного питания»

 Составила преподаватель:   Лескова Т.В.

Практические занятия  составлены  в соответствии с рабочей программой по

учебной дисциплине Химия , разработанной на основе Федерального

государственного образовательного стандарта среднего профессионального

образования по специальности  «Технология продукции общественного питания»

  и одобренной предметно-цикловой комиссией дисциплин Химии и Биологии

«_01»_сентября_2014  года,   протокол № _1

1. Глюкоза – это кристаллическое вещество, сладкое на вкус, хорошо растворимое в воде.

2. В молекуле глюкозы содержатся 4 гидроксогруппы.

3. Глюкоза слаще фруктозы и сахарозы.

4. Глюкоза – это альдегидоспирт.

5. Глюкоза – это изомер фруктозы.

6. В промышленности глюкозу получают гидролизом сахарозы.

7. Кристаллическая глюкоза состоит только из циклических молекул.

8. При восстановлении глюкозы образуется четырехатомный спирт.

9. Спиртовое брожение глюкозы происходит в процессе выпечки хлеба и при получении вина и пива.

10. Сахароза не дает реакцию “серебряного зеркала”..

Взаимопроверка. Проставление оценки в Листе учета знаний и умений. Ответы к 1-му заданию даются на обратной стороне доски.

II. Понятийный диктант.

Данное задание и ответы к ним показаны на компьютере. Каждое задание оценивается в 1 балл, если оно выполнено не полностью, то производится пошаговая оценка. Примерная шкала перевода в пятибальную систему оценки: 0 – 3 балла – “2” (30%)

4 – 6 баллов – “3” (60%)

7 – 8 баллов – “4” (80%)

9 – 10баллов – “5” (90-100%

1. Углеводы образуются в клетках растений в процессе …

2. В состав ДНК входит углевод …

3. В составе молекулы фруктозы есть функциональные группы …

4. Углеводы классифицируют на …

5. В состав молекулы РНК входит углевод …

6. Реакция взаимодействия глюкозы с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров обусловлена наличием функциональной группы …

7. Молекулы сахарозы состоят из взаимно связанных остатков молекулы …

8. Макромолекулы крахмала состоят из остатков молекул циклической …

9. Так как молекулы целлюлозы имеют гидроксильные группы, то для неё характерны реакции

10. Волокнистое вещество нерастворимо ни в воде, ни в обычных органических растворителях. Растворителем её является реактив Швейцера. Что это за вещество?

Учащиеся переходят к заданию III и отвечают (устно) в избранном учителем порядке:

III. Устный ответ.

1. Одной из характерных реакций глюкозы является реакция “серебряного зеркала”. Какие соединения также дают эту реакцию?

1. Углеводороды. 2. Спирты. З. Альдегиды. 4. Кислоты.

2. Какой из названных углеводов образует красный осадок оксида меди (I) при нагревании с гидроксидом меди (II) 1. Целлюлоза. 2. Глюкоза. 3. Сахароза. 4. Крахмал.

3. Глюкозу можно восстановить:

Какая из функциональных групп при этом вступает в реакцию? 1. Спиртовая 2. Альдегидная.

4. Какие из приведенных химических свойств характерны для сахарозы? 1. Реакция “серебряного зеркала”. 2. Реакция с раствором иода. 3. Реакция с гидроксидом натрия. 4. Гидролиз в присутствии кислот.

5. Одной из характерных реакций глюкозы является образование красного осадка оксида меди (I) при нагревании с гидроксидом меди (II). При изучении каких соединений вы встречались с подобной реакцией. Углеводородов. 2. Альдегидов. 3. Спиртов. 4. Кислот.

6. С каким из реактивов крахмал дает характерную реакцию? 1. Гидроксид меди (II). 2. Гидроксид натрия. 3. Раствор йода. 4. Аммиачный раствор оксида серебра.

7. Сохраняет ли продукт восстановления глюкозы способность давать реакцию серебряного зеркала? 1. Да 2. Нет.

8. Сколько нитрогрупп можно максимально ввести в одно звено макромолекулы целлюлозы? 1. Две. 2. Три. 3. Одну. 4. Четыре.

9. Одной из характерных реакций глюкозы является образование ярко-синего раствора при добавлении свежеосажденного гидроксида меди (II). При изучении каких соединений вы встречались с этой реакцией? 1. Спиртов. 2. Карбоновых кислот. 3. Углеводородов. 4. Многоатомных спиртов.

10. Какой из углеводов дает реакцию “серебряного зеркала”? 1. сахароза. 2. Крахмал. 3. Целлюлоза. 4. Глюкоза.

11. Сколько гидроксильных групп останется, если молекула глюкозы образует звено линейного полимера? 1. Две. 2. Четыре. 3. Три.

12. Среди названных областей применения крахмала и целлюлозы выберите те, которые относятся и к крахмалу, и к целлюлозе. 1. Продукт питания человека. 2. Изготовление бумаги. 3. Производство искусственных полимерных материалов.

IV. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

1-ый уровень (на оценку “удовлетворительно”).

Целлюлоза → глюкоза → этиловый спирт→бутадиен-1,3 → бутадиеновый каучук.

2-ой уровень (на оценку “хорошо”).

Крахмал→  мальтоза→глюкоза →этиловый спирт → уксусноэтиловый эф→ир ацетат натрия.

3-ий уровень (на оценку “отлично”).

Углекислый газ →крахмал→глюкоз→аэтиловый спирт→  уксусный альдегид →уксусная кислота →триацетилцеллюлоза.

После окончания работы сдаются учителю на проверку.

V. Расчетные задачи.

Задание написано на доске.

1-ый уровень:

Какую массу сахарозы можно получить из 1,5 т сахарной свеклы, если массовая доля сахарозы в ней составляет 20%?

2-ой уровень:

При молочнокислом брожении 144 кг глюкозы получили 120 кг молочной кислоты. Какова массовая доля выхода молочной кислоты от теоретически возможного?

3-ий уровень:

Каков выход этилового спирта в процентах от теоретически возможного, если из 5 т картофеля, содержащего 0,2% крахмала, было получено 450 л 95%-ного этилового спирта с плотностью 0,8 кг/л ?

                      VI. Экспериментальная задача.

1.Как доказать, что в белом хлебе и сыром картофеле есть крахмал? Дайте полный ответ.

2.Как можно опытным путем установить принадлежность глюкозы к классу многоатомных спиртов

3.В трех пробирках находится глюкоза, сахароза и крахмал. Определите содержание пробирок экспериментальным путем

Д/з Заполните таблицу

               Практическое занятие№3 Азотсодержащие органические вещества

Цель: Закрепить теоретические знания аминов, аминокислот и белков с помощью решения задач различного уровня

        1. Назовите следующие вещества:

а) СН3-СН-СН2-СН3;                 б) (C2H5)3N;                в)        СН3                       г) СН3-СН2-NH-СН3;

        NH2                                                   СН3-С-NH2;

                                                                   СН3                         

2. Напишите структурные формулы следующих веществ:

а) 2-амино-2,3,3-триметилгексан,

б) диметилэтиламин,

в) 2-амино-2,3-диметил-4-этилоктан

3. Напишите структурные формулы изомерных аминов с общей молекулярной формулой С4Н9N, С7Н9N. Назовите эти вещества.

        4. Напишите уравнения реакций получения аминов:

а) СН3NO2+H2 →                        в) 2-нитропропан с водородом  

б) CH3-CH2-CH2-Br + NH3 →                г) 2-хлорпропан с аммиаком  

        5. Напишите уравнения химических реакций получения аминов, исходя из неорганических реагентов:

а) метиламина,  б) диэтиламина,  б) анилина.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

        6. Сравните основные свойства следующих веществ: метиламин, диметиламин, аммиак, триметиламин, анилин.

7. Напишите уравнения реакций, характеризующих химические свойства этиламина, анилина.

8. Напишите уравнения реакций, происходящих при взаимодействии:

а) метиламина с водой,         

в) метиламина с бромоводородной кислотой,

б) диметиламина с водой.

        9. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: а) СН4 → CH3Cl → С2Н6 → С2Н5NO2 → C2H5NH2

        б) СН3СООNa → СН4 → С2Н2 → С2Н4 → C2H5Cl → C2H5NH2 → C2H5-NH-СН3

Итоговый тест

1. Общая формула аминов предельного ряда:

А. R—CONH2.

Б. R—NО2.

В. C6H5—NH2.

Г. R—NH2.

2. Амином является вещество, формула которого:

                А. СН3ОН  

                Б. CH3NО2  

                В. CH3NH2.  

                Г. СН3СООН.

3. Гомологом метиламина является вещество, формула которого:

                A. CH3NО2 .

                Б. C2H5NО2 

                В. C2H5NH2. 

                Г.C6H5NH2.

4. Первичным амином является:

        A. Диметиламин.

        Б. Метиламин.

        B. Триметиламин.

Г. Все предыдущие ответы верны.

5. Название вещества, формула которого

СН3—NH—С2Н5:

А. Диметиламин.                  Б. Метилэтиламин

В. Диэтиламин.                  Г. Фениламин.

6. Окраска лакмуса в растворе вещества, формула которого C2H5NH2:

        А. Красная.  

        Б. Синяя.  

        В. Фиолетовая.  

        Г. Бесцветная.

7. Признак, отличающий метиламин от анилина:

A. Агрегатное состояние.

Б. Отношение к кислотам.

B. Наличие разных функциональных групп.

Г. Все ответы верны.

8. Признак реакции взаимодействия анилина с бромной водой:

A. Появление фиолетовой окраски.

Б. Образование желтого осадка.

B. Образование белого осадка.

Г. Обесцвечивание бромной воды.

9. Свойства, характерные для аминов:

A. Кислотные.

Б. Основные.

B. Амфотерные.

Г. Зависят от строения углеводородного радикала.

10. Вещество, не вступающее в реакцию с метиламином:

А. Аммиак.

Б. Серная кислота.

В. Кислород.

Г. Хлороводород.

11. Класс соединений, к которому относится продукт реакции анилина с соляной кислотой:

А. Кислоты.  

Б. Основания.  

В. Соли.  

Г. Сложные эфиры.

12. Вещество с наиболее ярко выраженными основными свойствами:

А. Аммиак.  

Б. Анилин.  

В. Метиламин.

Г. Этиламин.

13. Реакцию промышленного получения анилина из нитробензола осуществил:

А. А. Бутлеров.  

Б. М. Кучеров  

В. Н. Зинин.  

Г. С. Лебедев.

14. Веществом X в цепочке превращений

Метан → хлорметан → X → гидроксид метиламмония

является:

A. Аммиак.  

Б. Хлорид метиламмония.  

B. Нитрометан.  

Г. Метиламин.

15. Формула вещества, при взаимодействии с которым анилин образует соль:

А. КОН.

Б. О2.  

В. Н2О.  

Г. НСl

16. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

СН4 → CH3NО2 → CH3NH2  → [CH3NH3]Cl  

17. Составьте схему получения анилина из метана. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их осуществления.

18. Рассчитайте объем азота, полученного при сжигании 30 л (н. у.) пропиламина.

19. Сожгли 2,36 г первичного амина. Полученные газы пропустили через избыток раствора щелочи. Газ, не поглощенный щелочью, имеет объем 448 мл (н.у.). Определите молекулярную формулу амина.

РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАЧИ

1. Относительная плотность предельного амина по кислороду равна 1,844. Выведите молекулярную формулу вещества.

        2. Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 43,5. При сгорании 17,4 г этого вещества образуется 44 г углекислого газа, 2,24 л азота и 23,4 г воды. Установите молекулярную формулу вещества.

        3. Найдите массу 1-бромпропана, необходимого для получения 45 г 1-аминопропана, если доля выхода продуктов реакции составляет 65% от теоретически возможного.

        4. Найдите массу 2,4,6-триброманилина, полученного при действии 36 г брома на 20 г анилина.

Практическая работа №4  

 Пищевые кислоты. Алкалоиды. Консерванты

Цель: Обобщение знаний по изученным веществам

                                          Вариант №1

Выберите правильный ответ

1. Двухосновная  карбоновая  кислота:

А. Винная  Б. Галловая   В. Сорбиновая  Г. Щавелевая

2. К алкалоидам  относят следующие вещества:

А. Сорбит   Б.  Уротропин   В. Теобромин  Г. Ксилит

3. К оксикислотам  относят:

А. Молочная  кислота    Б.  Хлорофилл   В. Алкалоид   Г. Сорбит

4. Дубильные вещества:

А.  Сорбит  Б.  Танин  В. Теобромин  Г. Ксилит

5. К консервантам относят:

А. Галловая кислота  Б.  Уротропин   В.  Ксилит  Г. Теобромин

6. Натуральные антиоксиданты:

А. Тиосульфат натрия   Б.  Уротропин   В. Нитрит натрия  Г. Розмарин

7. Натуральные красители:

А. Куркумин   Б.  Малоновая кислота   В. Теобромин  Г. Ксилит

8. Синтетические красители:

А. Каротин   Б.  Тартрарен   В. Щавелевая кислота  Г.  Рибофлавин

9. Жирорастворимый  витамин, недостаток которого вызывает куриную слепоту:

А. Ретинол   Б. Токоферол   В. Рибофлавин   Г. Аскорбиновая кислота

10. Напишите уравнение реакции получения щавелевой кислоты

12. Как получить сорбит? Составьте уравнение реакции

13. Как применяются антибиотики в пищевой промышленности?

15. Решите задачу:   Рассчитайте объем бутана (н.у.),  который потребуется для получения 60кг. 15%-ной уксусной кислоты с кислородом.

                                   Вариант №2

Выберите правильный ответ

1. Двухосновная  карбоновая  кислота: 

А.  Сорбиновая    Б. Галловая   В. Малоновая   Г. Винная  

2. К алкалоидам  относят следующие вещества:

А. Танин   Б.  Уротропин   В. Теобромин  Г. Ретинол

3. К оксикислотам  относят:

А. Бутилоксианизол  Б. Хлорофилл   В. Лимонная кислота   Г. Сорбит

4. Дубильные вещества:

А.  Сорбит  Б. Галловая кислота  В. Теобромин  Г. Ксилит

5. К консервантам относят:

А. Дигалловая кислота  Б.  Уротропин   В. Кофеин  Г. Теобромин

6. Натуральные антиоксиданты:

А. Глутамат  натрия   Б. Танин  В. Зеленый чай  Г. Нитрит натрия  

7. Натуральные красители:

А.  Малоновая кислота   Б. Хлорофилл   В. Теобромин  Г. Ксилит

8. Синтетические красители:

А. Каротин   Б.  Щавелевая кислота    В. Рибофлавин  Г.  Хинолин

9. Водорастворимый витамин, недостаток которого вызывает цингу:

А. Ретинол   Б. Токоферол   В. Рибофлавин   Г. Аскорбиновая кислота

10. Напишите уравнение реакции получения сорбита

11. Как получить уксусную кислоту? Составьте уравнение реакции

12. Как применяются  сахарозаменители в пищевой промышленности?

13. Сравните  термопластические и термореактивные полимеры.

14. Решите задачу:   Рассчитайте объем кислорода (н.у.),  который потребуется для взаимодействия пропана с целью  получения  80кг 25%-ной уксусной кислоты

                                          Вариант №3

Выберите правильный ответ

1. К оксикислотам относят кислоты: 

А.  Сорбиновая    Б. Галловая   В. Малоновая   Г. Винная  

2.К алкалоидам  относят следующие вещества:

А. Сорбитол   Б.  Уротропин   В. Теобромин  Г. Ретинол

3. К двухосновным кислотам   относят:

А. Бутилоксианизол  Б.  Малоновая кислота   В. Лимонная кислота   Г. Сорбит

4. Дубильные вещества:

А.  Сорбит  Б. Дигалловая кислота  В. Теобромин  Г. Ксилит

5. К консервантам относят:

А. Галловая кислота  Б. Никотин    В. Кофеин  Г. Уротропин

6. Натуральные антиоксиданты:

А. Глутамат  натрия   Б. Танин  В. Нитрит натрия  Г. Кора дуба

7. Натуральные красители:

А.  Малоновая кислота   Б.Каротин   В. Теобромин  Г. Ксилит

8. Синтетические красители:

А. Индиговый   Б.  Щавелевая кислота    В. Рибофлавин  Г.  Каротин  

9. Жирорастворимый  витамин, недостаток которого вызывает болезнь бери- бери:

А. Ретинол   Б. Токоферол   В. Тиамин  Г. Аскорбиновая кислота

10. Напишите уравнение реакции получения полиэтилена

11. Как получить уксусную кислоту? Составьте уравнение реакции

12. С какой целью  в пищевой промышленности применяют антиоксиданты?

13. Сравните  полипропилен и поливинилхлорид.

14. Решите задачу:   Рассчитайте объем кислорода (н.у.),  который потребуется для взаимодействия пропана с целью  получения  80кг 25%-ной уксусной кислоты

Контрольный зачет по теме «Органические вещества»

                                          Вариант №4

Выберите правильный ответ

1. К двухосновным кислотам   относят:

А. Бутилоксианизол  Б.  Малоновая кислота   В. Лимонная кислота   Г. Сорбит

2. К оксикислотам относят кислоты: 

А.  Сорбиновая    Б. Галловая   В. Малоновая   Г. Молочная

3.К алкалоидам  относят следующие вещества:

А. Сорбитол   Б.  Уротропин   В. Кофеин  Г. Ретинол

4. Дубильные вещества:

А.  Дигалловая кислота    Б. Сорбит В. Теобромин  Г. Ксилит

5. К консервантам относят:

А. Галловая кислота  Б. Никотин    В. Кофеин  Г. Сорбиновая кислота

6. Натуральные антиоксиданты:

А. Глутамат  натрия   Б. Розмарин  В. Нитрит натрия  Г. Танин  

7. Натуральные красители:

А.  Сорбиновая  кислота   Б. Хлорофилл  В. Теобромин  Г. Ксилит

8. Синтетические красители:

А. Каротин.   Б.  Щавелевая кислота    В. Рибофлавин  Г.     Индиговый

9. Жирорастворимый  витамин, недостаток которого вызывает болезнь разит:

А. Ретинол   Б. Токоферол   В. Тиамин  Г. Кальциферол

10. Напишите уравнение реакции получения поливинилхлорида

11. Как получить щавелевую кислоту? Составьте уравнение реакции

12. С какой целью  в пищевой промышленности применяют антиоксиданты?

13. Напишите структурную формулу сорбиновой кислоты. Где она применяется?

14. Решите задачу:   Рассчитайте объем пропана (н.у.),  который потребуется для взаимодействия с кислородом с целью  получения  80кг 25%-ной уксусной кислоты

Практическое занятие№5

Предмет аналитическая химия. Классификация катионов и анионов

Цель: Закрепить знания по теме «Первая аналитическая группа». Формировать умение составлять молекулярные и ионные уравнения.

Контрольные вопросы и задания:

1. Что называется аналитической группой и групповым реактивом?
2. Чем отличается первая группа катионов от остальных групп?
3. Почему катион Na+  нельзя открыть в присутствии катиона NH4+. Ответ подтвердить уравнением реакции в молекулярной и ионной форме.
4. Какими реактивами и при каких условиях можно открыть катион К+? Напишите уравнения реакций взаимодействия фосфата калия с этими реактивами в молекулярном и ионном виде.

5) Как доказать, что кристаллы поваренной соли содержат ионы натрия? Составьте уравнения реакций  в молекулярном и ионном виде. Катионы К+ входят в состав молока. 6)С помощью каких реакций можно обнаружить катионы К+? приведите соответствующие уравнения реакций.

6) При разложении белков мяса и рыбы (гниении) образуется аммиак. С помощью какого реактива можно быстро обнаружить присутствие  катионов NH4+? Составьте соответствующее уравнение реакции. Что наблюдается в результате реакции?

Практическое занятие№6

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Анализ смеси катионов второй группы

Цель: Закрепить знания по теме «Вторая аналитическая группа». Формировать умение составлять молекулярные и ионные уравнения

                   Контрольные вопросы и задания

1. Какие катионы входят во 2-ю аналитическую группу? По какому признаку они объединены?
2. Какой групповой реактив применяют для отделения катионов второй группы?
3. Какими реакциями можно обнаружить ионы Са2+ и Ва2+?
4. Составьте схемы хода анализов для смеси катионов 1-й и 2-й групп, если в растворе будут присутствовать катионы:

1. Na+, K+, Ca2+;

б) NH4+, K+, Ca2+;

в) NH4+, Na+, K+, Ca2+.

5)  Реакция осаждения катионов Са2+ оксалатом аммония используется для определения полноты вложения молока в молочных супах. Составьте соответствующие уравнения реакций. В чем растворяется и не растворяется образующийся осадок?

6).  Как убедиться, что в состав скорлупы куриного яйца входит карбонат кальция? Составьте соответствующие уравнения реакций.

Практическое занятие№7

Общая характеристика катионов третьей группы. Амфотерность.

Цель: Закрепить знания по теме «Третья аналитическая группа». Формировать умение составлять уравнения реакций  окисления и восстановления.

Контрольные вопросы и задания:

1. Какие катионы входят в 3 аналитическую группу? Дать краткую характеристику катионам третьей аналитической группы.
2. Какими реакциями можно обнаружить ионы Fe3+; Zn2+; A13+? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
3. Какой групповой реактив применяют для отделения катионов третьей группы?
4. Охарактеризуйте значение катионов третьей аналитической группы в химико-технологическом контроле пищевых продуктов.
5. Приведите примеры амфотерных оснований. Составьте уравнения реакций, подтверждающие амфотерные свойства Zn(OH)2.
6. Составить окислительно-восстановительные уравнения реакции растворения:  

                                   Практическое занятие№8

Общая характеристика катионов IV аналитической группы. Амфотерность.

Цель: Закрепить знания по теме «Четвертая аналитическая группа». Формировать умение составлять молекулярные и ионные уравнения .

Контрольные вопросы и задания:

1. Дайте общую характеристику катионам четвертой аналитической группы.
2. Охарактеризуйте значение катионов четвертой аналитической группы в химико-технологическом контроле пищевых продуктов.
3. Назовите условия действия группового реактива на катионы четвертой аналитической группы.
4. При глубоком гнилостном распаде белков мяса и рыбы образуются летучие соединения, одним из которых является сероводород. Определить присутствие сероводорода можно с помощью раствора ацетата свинца. Составьте соответствующее уравнение реакции, опишите условия проведения реакции. Что наблюдается в результате реакции?
5. Как отделить катион Ag+ от Pb2+?
6. Составить окислительно-восстановительные уравнения реакции растворения  

а) PbS в HNO3, б) CuS в HNO3  

Практическое занятие№9 Анализ смеси анионов  I-IV группы

Цель: Формирование и закрепления умений определять анионы из смеси и расставлять коэффициенты в ОВР.

                                Контрольные вопросы:

1. Как классифицируют анионы? Охарактеризуйте значение анионов в химико-технологическом контроле пищевых продуктов.
2. Как определить в растворе анионы SOи СO? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
3. Как обнаружить при совместном присутствии анионы SOи SO?
4. Кислоты разлагают все сульфиты с выделением диоксида серы SO2. Выделяющийся SO2  взаимодействует с раствором KMnO4. Реакция используется для определения общего количества SO2 в сыром очищенном сульфитированном картофеле. Составьте уравнения соответствующих реакций. Что наблюдается в результате реакции?
5. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных уравнениях:

а) NaNO3+ FeSO4 +H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Na2SO4 +NO+ H2SO4

б) NaNO2+ KMnO4 +H2SO4 → MnSO4 + NaNO3  + K2SO4 +H2O

Практическое занятие №10  Анализ сухой соли и составление ее формулы 

Цель:  Совершенствовать навыки в выполнении эксперимента,обосновать ускоренный ход анализа неизвестного вещества

Реактивы и оборудование: катионы I - IV аналитических групп,  анионы I - III аналитических групп, NaOH, NH4OH, спички, спиртовки, штативы, пробирки, держатели

                       ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА СУХОЙ СОЛИ

     Контрольный образец сухой соли содержит 1 катион и 1 анион

1. Предварительные испытания

1. Измельченную соль делят на две части.
2. Одну часть оставляют в запас, а вторую часть используют для работы. Прежде всего, нужно убедиться в том, растворима ли соль в воде. Небольшое количество соли помещают в пробирку, добавляют 10 мл  воды и все хорошо перемешивают встряхиванием. Отмечают, как растворяется соль. Если она малорастворима в холодной воде, пробирку с пробой помещают в кипящую водяную баню и нагревают.
3. Отметить в рабочей тетради цвет и запах полученного раствора. По цвету раствора можно ориентировочно определить присутствие катиона Cu2+ – раствор голубого цвета, Сr3+ – раствор зеленого цвета, Fe3+ – раствор желтого цвета. По запаху можно определить летучие соединения: H2S, NH3.
4. Испытание на окрашивание пламени.  

Прокаленную нихромовую проволоку смочить анализируемым раствором и вновь прокалить в газовом пламени. Окраска пламени указывает на присутствие соответствующего катиона: зеленая Cu2+; желтовато-зеленая Ва2+; оранжево-красная Ca2+; интенсивно-желтая Na+; розово-фиолетовая К+.

5. Действие гидроксидов на катионы.

Действие щелочей позволяет открыть катион или по цвету выпавшего осадка, или по растворимости в избытке щелочи или растворе NH4OH.

                                    Взаимодействие катионов со щелочами

2. Определение принадлежности катиона и аниона соответствующей группе

1. Открытие катиона четвертой группы

К 1-2 каплям анализируемого раствора добавить 1-2 капли раствора группового реактива H2S, подкисленного соляной кислотой. Выпадение   осадка черного цвета указывает на присутствие катиона четвертой группы. Далее открыть катион данной группы наиболее характерной реакцией.

Если катионы четвертой группы отсутствуют, то устанавливают наличие атионов третьей группы.

2. Открытие катиона третьей группы

К 1-2 каплям анализируемого раствора добавить 1-2 капли раствора группового реактива (NH4)2S. Выпадение осадка гидроксида или сульфида указывает на присутствие катиона третьей группы. По цвету осадка можно установить, какой катион третьей группы присутствует в растворе.

Наиболее характерной реакцией подтвердить открываемый катион.

Если катионы третьей группы не были открыты, то анализируют катионы второй группы.

3. Открытие катиона второй группы

К 2-3 каплям анализируемого раствора добавить 3-4 капли раствора группового реактива (NH4)2СО3 и 1-2 капли гидроксида аммония NH4OH. Смесь нагреть.Выпадение осадка белого цвета указывает на присутствие катиона второй группы. Наиболее характерной реакцией определить, какой катион присутствует, соблюдая следующую последовательность открытия: Ba2+, Са2+, Mg2+. Открыть катион второй группы можно реактивом Na2HPO4.

Если катионы второй группы отсутствуют, приступают к определению катионов  первой группы.

4. Открытие катиона первой группы 

Характерной реакцией открыть катион первой группы, соблюдая последовательность: NH4+, Nа+, K+.  

Если открыт катион первой или второй группы, то анализ проводится без предварительной обработки раствора.

5. Открытие аниона первой группы 

К 1-2 каплям анализируемого раствора добавить 1-2 капли раствора BaCI2; выпадение осадка белого цвета указывает на присутствие анионов первой  группы.  К полученному осадку добавить раствор азотной кислоты. Если осадок не растворяется, значит присутствует ионы SO42-. Если осадок растворяется и при этом происходит как бы «вскипание раствора», присутствует карбонат-ион СО32-; выделение газа с резким специфическим запахом (SO2) – признак присутствия анионов SO32-  и S2O32-; но если присутствует анион  S2O32-, происходит помутнение раствора. Для подтверждения открываемого аниона проделать наиболее характерную реакцию для него.

6. Открытие аниона второй группы

К 2-3 каплям раствора добавить 1-2 капли раствора AgNO3, выпадение осадка указывает на присутствие анионов второй  группы.  Если осадок белый творожистый, то присутствуют ионы CI-, если черного цвета – то ионы S2-.

7. Открытие аниона третьей группы 

Присутствие аниона СО32- в контрольном растворе определяют действием азотной или соляной кислоты до осаждения катионов тяжелых металлов. Катион тяжелого металла осаждают раствором карбоната натрия. К 2 мл анализируемого раствора добавляют по каплям раствор Na2CO3  до прекращения выпадения осадка..

8. Открытие аниона первой группы

К нескольким каплям содовой вытяжки добавить несколько капель воды и по каплям добавить 2 Н CH3COOH до кислой реакции (проба на лакмус). Раствор нагреть до полного удаления СО2↑. Открыть характерной реакцией анион данной группы.

9. Открытие аниона второй группы 

К нескольким каплям содовой вытяжки добавить несколько капель 6 н. HNO3 и несколько AgNO3. Выпадение осадка указывает на присутствие анионов второй группы.

10. Открытие аниона третьей группы.

Присутствие аниона NO3- или NO2- определяют характерной реакцией в растворе, подкисленном уксусной кислотой.

Если анализируемая соль растворима в воде, можно, пользуясь таблицей растворимости солей, предложить, какой анион входит в  состав соли.

            Практическое занятие №11

Количественный анализ. Определение массы неорганического вещества и влажности  

Цель: Закрепить сущность гравиметрического метода. Развивать умение

1. В чем сущность гравиметрического метода анализа?
2. Для каких целей гравиметрический метод применяется в пищевых лабораториях?
3. Каковы этапы гравиметрического метода?
4. Сколько меди содержится в 0,7 г СuSО4?
5. Масса навески муки составляет 18г. После прокаливания осталось в бюксе 3,3г золы. Найти массовую долю содержания неорганических веществ в муке.
6. Определите влажность муки, если начальная масса муки составляла 230г, а после высушивания она стала 122г.

                     Практическое занятие №12

Объемный анализ. Метод нейтрализации

1. В чем сущность метода нейтрализации? Какая химическая реакция лежит в основе этого метода?
2. Что такое нормальная концентрация раствора, титр, титр по определяемому веществу?
3. Какова нормальность и титр раствора НСl, если на титрование 25 мл 0,2 н. раствора Na2СО3 затрачено 22 мл раствора соляной кислоты?
4. Сколько граммов щавелевой кислоты содержалось в растворе объемом 250 мл, если на титрование 10 мл его израсходовано 12,5 мл 0,15Н раствора NaOH?
5. Сколько граммов хлорида натрия содержится в растворе объемом 100 мл, если на титрование 10,00 мл его израсходовано 11,00 мл 0,05 н. AgNO3?

6. Определите массу хлорида натрия, содержащегося в 1 л анализируемого раствора, если на   титрование было израсходовано 12,5 мл раствора нитрата серебра с молярной концентрацией 0,096.

Практическое занятие №13

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Цель: обобщить и расширить сведения учащихся о скорости химической реакции углубить знания о факторах, влияющих на скорость реакции, формировать умение решать задачи на химическую кинетику.

 Понятие о скорости химической реакции

1. Для актуализации знаний обсуждаются следующие вопросы:

• зачем нужны знания о скорости химической реакций?
• какими примерами можно подтвердить то, что химические реакции протекают с различными скоростям?
• как определяют скорость механического движения? Какова единица измерения этой скорости?
• как определяют скорость химической реакции?

2. Реакции делятся на гомогенные и гетерогенные. Скорость химической реакции определяется изменением концентрации реагирующих веществ или продуктов реакции за единицу времени.

                        Где С1-концентрация вещества в момент времени t1;

;                ;        С2 – концентрация вещества в момент времени t2.

Задача

Химическая реакция протекает в растворе, согласно уравнению: А+В=С. Исходные концентрации: вещества А – 0,80 моль/л, вещества В – 1,00 моль/л. Через 20 минут концентрации вещества А снизилась до 0,74 моль/л.

Определители: а) среднюю скорость реакции за этот промежуток времени;

                   б) концентрацию вещества В через 20 минут

Ответ: ср=0,03 моль/(л·мин), С(В)2=0,94 моль/л

На основании теории столкновения частиц при химической реакции, давайте рассмотрим влияние различных факторов на ее скорость.

1. Температура

В большинстве случаев при повышении температуры скорость реакции увеличивается. Почему?

• частицы реагирующих веществ начинают интенсивнее двигаться и чаще сталкиваются.
• При увеличении температуры на каждые 10 0С скорость реакции возрастает в 2-4 раза. Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа. Я. Вант-Гофф (голливудский физикохимик, первый нобелевский лауреат по химии)

Математически эта зависимость выражается соотношением:

        где v2 - скорость реакции при температурe t2,

                        v1 - скорость реакции при температуре t1,

                        υ – температура коэффициент

показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции с повышением температуры реагирующего вещества на 10 0С.

Для закрепления рассмотренного материала учащиеся решают расчетную задачу.

Задача

Определите, как изменяется скорость некоторой реакции:

а) при повышении температуры от 10 0С до 50 0С;

б) при понижении температуры от 10 0С до 0 0С.

Температурный коэффициент реакции равен 3.

Решение

а)

скорость реакции увеличится в 81 раз

б)

скорость реакции уменьшаться в 3 раза

2. Концентрация реагирующих веществ.

На основе большого экспериментального материалов 1867 году норвежские ученые

К. Гульдберг и П. Ваге и независимо от них в 1865 г. русский ученый Н. И. Бекетов сформулировали основной закон химической кинетики, устанавливающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции.

Этот закон еще называют законом действующих масс

 где

С(А) и С(В) – концентрации веществ А и В (моль/л)

k – константа скорости реакции.

Константа скорости реакции численно равна скорости реакции, если произведение концентраций реагентов равна 1.

Константа скорости реакции зависит от температуры, т. к. чем больше t, тем больше реакции при тех же самых концентрациях реагирующих веществ.

Закон действующих масс учитывает лишь концентрации газообразных и растворенных веществ и не учитывает концентрации твердых веществ (т. к. они считаются постоянными).

Для закрепления материала учащиеся выполняют следующие задания:

Задание 1.

Составьте кинетические уравнения для следующих реакций:

Задание 2.

Как измениться скорость реакции, имеющей кинетическое уравнение

Если:

а) концентрацию вещества А увеличить в 3 раза;

б) концентрацию вещества В увеличить в 3 раза;

в) концентрацию обоих веществ увеличить в 2 раза;

г) концентрацию вещества А увеличить в 3 раза, а концентрацию вещества В уменьшить в 3 раза.

Решение:

Практическое занятие№14

Растворы. Способы выражения концентрации растворов

Цель: Закрепить умение решать задачи с применением физико-химических формул 

Раствор – гомогенная (однородная) система, состоящая как минимум из двух компонентов, один из которых растворитель, другой – растворенное вещество. То есть состав раствора = растворитель + растворенное вещество. Например, водный раствор хлорида натрия состоит из двух компонентов: воды (растворителя) и хлорида натрия (растворенного вещества).

Существует несколько способов выражения концентрации растворов.

  Молярная концентрация, или молярность (СM) – количество вещества (ν) растворенного компонента, содержащееся в 1 литре (дм3) раствора:

 [моль/л] 

   Молярная концентрация эквивалентов (Сэкв), (нормальная концентрация или нормальность N) – количество вещества эквивалентов (νэкв) растворенного компонента, содержащееся в 1 литре (дм3) раствора:

Сэкв (N) = νэкв / V [моль-экв/л]

Моляльная концентрация или моляльность (b) – количество вещества (ν) растворенного компонента в 1 кг раствора:

 [моль/кг] 

  Массовая доля (ω) – отношение массы растворенного вещества (mр.в.) к массе раствора (mр-ра) Ее рассчитывают, выражая в долях единицы или в процентах. Массовая доля, выраженная в процентах, называется процентной концентрацией: 

 

Процентная концентрация показывает массу растворенного вещества, содержащегося в 100 г раствора. Например, ω(KOH) = 3% означает, что в 100 г этого раствора содержится 3 г KOH и 97 г H2O.

Молярная доля (Ni) – отношение количества вещества растворенного компонента (νв-ва) (или растворителя, νр-ля) к суммарному количеству вещества всех компонентов раствора. Например, в системе, состоящей из растворителя и одного растворенного вещества, молярная доля растворенного вещества равна:



Молярная доля растворителя:

 

Примеры решения задач

Пример 1. Определить молярную концентрацию раствора NaOH с массовой долей 10% и плотностью ρ =1,1 г/см3.

Р е ш е н и е. 1) Записываем выражение для молярной концентрации раствора NaOH : 

2) 10%-ный раствор – это 10г NaOH в 100г раствора. Находим количество вещества NaOH, содержащееся в 10 г:

, mNaOH = 10 г, MNaOH = 23 + 16 +1 = 40 г/моль

, т.е. 0,25 моль NaOH содержится в 100 г раствора.

3) Находим объем раствора массой 100 г:

m=V⋅ρ,  = 0,091 л

4) Рассчитываем молярную концентрацию:



Ответ: молярная концентрация раствора гидроксида натрия с массовой долей 10% составляет 2,74 моль/л

Пример 2. Найти молярную долю растворенного вещества в растворе сахарозы с массовой долей 67%.

Р е ш е н и е. 1) Вспомним, что молярная доля растворенного вещества равна:


67%-ный (по массе) раствор означает, что в 100 г раствора содержится 67 г сахарозы и 33 г воды.

2) Определяем количество вещества сахарозы и количество вещества воды:

νв-ва = 67/342 = 0,196 моль, νр-ля = 33/18 = 1,83 моль

Следовательно, молярная доля сахарозы равна:



Ответ: молярная доля сахарозы в растворе сахарозы с массовой долей 67% составляет 0,097.

Пример 3. Какой объем серной кислоты с массовой долей 96% (плотностью 1,84 г/см3) и какую массу воды нужно взять для приготовления 100 мл 15%-ного (по массе) раствора H2SO4 (ρ = 1,10 г/см3).
^

Р е ш е н и е. 1) Найдем массу 100 мл 15% раствора H2SO4:

mH2SO4-р-ра = V⋅ρ = 100⋅1,10 =110 г.

2) Из формулы массовой доли находим массу серной кислоты, содержащейся в этом растворе:

; mH2SO4 = 

3) Найдем массу 96% раствора, содержащего 16,5 г H2SO4:



4) Находим объем 96 %-ного раствора серной кислоты:



Ответ: для приготовления 100мл 15%-ного раствора H2SO4 потребуется 9,3 мл 96%-ного раствора серной кислоты и 110 – 16,5 = 93,5 г воды.