МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА им. ГУБКИНА
Методические указания
к лабораторному практикуму по общей химии
Москва 2007
Авторы: проф. М.Л. Медведева, доц.О.Г. Болдырева, доц. В.С. Рыбальченко, доц. М.Н. Карташева
Под ред.зав. кафедрой проф. А.Г. Дедова
Лабораторная работа №1
Техника лабораторных работ.
Лабораторное оборудование.
2007
Химия – это увлекательная наука, в которой эксперимент играет важнейшую роль. Многие накопленные к настоящему времени химические знания получены исследователями в результате экспериментов и анализов. Однако, химические эксперименты могут быть достаточно опасными и, поэтому, должны выполняться очень осторожно и внимательно. Выполняя лабораторные работы в химическом практикуме, следует строго придерживаться установленного порядка работы в лаборатории и соблюдать приведенные ниже меры предосторожности.
1.1. К выполнению лабораторного практикума допускаются студенты, изучившие раздел 1 «Порядок работы в химической лаборатории» и раздел 2 «Меры предосторожности при выполнении лабораторных работ», прослушавшие инструктаж по технике безопасности и расписавшиеся в специальном журнале (листе инструктажа по технике безопасности).
1.2. Подготовка к каждой лабораторной работе является одним из видов самостоятельной работы студентов и осуществляется заранее. Для этого необходимо:
· предварительно проработать соответствующие разделы теоретического курса по учебнику и конспекту лекций,
· письменно в тетради для лабораторных работ дать ответы на вопросы и решить задачи, предлагаемые для подготовки к данной лабораторной работе данной работе,
· внимательно ознакомиться с содержанием предстоящей лабораторной работы и, по возможности, заранее оформить экспериментальную часть, оставив место для записей соответствующих наблюдений и выводов, которые будут сделаны во время проведения лабораторных работ.
1.3. Все лабораторные работы выполняются каждым студентом самостоятельно на своем рабочем месте, которое закрепляется за ним на все время практикума. Студенты факультета химической технологии и экологии все опыты в лаборатории проводят в рабочих халатах.
1.4. При выполнении работ необходимо соблюдать все меры предосторожности, последовательность операций и количественные соотношения веществ, указанные в руководстве. Запрещается проводить эксперименты, не предусмотренные данной лабораторной работой.
1.5. Для записи результатов опытов необходимо иметь отдельную тетрадь, на которой должны быть указаны наименование практикума, фамилия и инициалы студента, а так же его группа.
1.6. Записи в тетради для лабораторных работ должны быть краткими, четкими и заноситься сразу же после окончания каждого опыта. Отчет о выполненной лабораторной работе должен быть аккуратно оформлен. Он должен содержать следующие сведения:
· дату выполнению лабораторной работы,
· номер и название работы,
· ответы на вопросы и упражнения к данной лабораторной работе,
· номера параграфов и названия опытов в экспериментальной части,
· рисунки приборов или схемы установок,
· уравнения всех проделанных реакций,
· необходимые расчеты,
· результаты наблюдений,
· подробные выводы.
1.7. После окончания лабораторной работы следует привести в порядок свое рабочее место, вымыть посуду, убрать реактивы, вытереть стол, поставить стул на его постоянное место.
2. Меры предосторожности при выполнении
2.1. Все реактивы индивидуального пользования, представляющие собой разбавленные водные растворы кислот, солей и оснований, находятся на рабочих столах в специальных штативах в склянках с пипетками. Необходимые для проведения лабораторных работ реактивы общего пользования находятся в вытяжном шкафу. Там же, в специальных поддонах, расположены концентрированные растворы кислот и щелочей. Все растворы отбираются из склянок с помощью пипеток, при этом склянку из штатива доставать не следует. После использования реактива пипетку следует сразу же вернуть в соответствующую склянку.
2.2. При работе с сухими веществами их следует брать специальной ложечкой или шпателем. Если в руководстве нет указаний о количествах веществ, необходимых для опыта, то брать их следует в минимальном количестве.
2.3. Если реактив взят в избытке, то его нельзя выливать (высыпать) из пробирки обратно в склянку.
2.5. Все работы, связанные с применением или получением ядовитых или неприятно пахнущих веществ, а также с использованием концентрированных растворов кислот и щелочей, проводятся в вытяжном шкафу при включенной вытяжной вентиляции.
2.6. Запрещается выносить из лаборатории реактивы, посуду и оборудование и проводить эксперименты, не предусмотренные в методических указаниях к данной лабораторной работе.
2.7. При нагревании растворов в пробирке необходимо пользоваться специальным держателем для пробирок. Отверстие пробирки должно быть направлено в сторону от себя и соседей.
2.8. Запах вещества следует определять осторожно, направляя воздух над склянкой или пробиркой легким движением руки к себе.
2.9. При разбавлении серной кислоты следует строго соблюдать правило - добавлять кислоту в воду, а не наоборот!
2.10. Попавшую на лицо или руки кислоту необходимо тотчас же смыть сильной струей воды и на обожженное место наложить повязку из ваты, смоченной разбавленным раствором питьевой соды.
2.11. Попавшую на лицо или руки щелочь следует тотчас же смыть сильной струей воды и положить повязку из ваты, смоченной разбавленным раствором борной кислоты.
2.12. Обожженную горячими предметами кожу следует сразу смочить раствором пермаганата калия.
2.13. Необходимо остерегаться отравления газообразным хлором, бромом, сероводородом, оксидом углерода (II). В случае отравления следует вынести пострадавшего на воздух и обратиться к врачу.
ВНИМАНИЕ!
Во всех случаях, указанных в пунктах 2.11 – 2.14 необходимо поставить в известность преподавателя или дежурного лаборанта.
3. Экспериментальная часть
3.1. Химическая посуда и лабораторное оборудование.
Среди представленной в лаборатории посуды и оборудования ознакомьтесь ( и приведите в тетради для лабораторных работ названия):
со стеклянной посудой общего назначения(Рис.1-13) – пробирками, химическими стаканами, воронками, плоскодонными и круглодонными колбами, коническими колбами (Эрленмейера), часовыми стеклами, кристаллизаторами и др.
с фарфоровой посудой (Рис.14-20) – выпарительными чашками, стаканами, кружками, тиглями, воронками Бюхнера, ступками с пестиками, ложечками-шпателями и др.
с мерной посудой(Рис 21-25) – цилиндрами и мензурками, мерными колбами, пикнометрами, пипетками Мора и пипетками с делениями, бюретками.
с металлическим оборудованием(26-31) - штативами с набором муфт, лапок и колец, асбестированными сетками, треногами, тигельными щипцами, зажимами Мора и Гофмана, пинцетами, держателями для пробирок и др.
с лабораторными нагревательными приборами(Рис.32-36) - газовыми горелками Бунзена и Теклю, водяными и, песчаными банями, электрическими плитками, колбонагревателями, электрическими муфельными печами, сушильными шкафами .
I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
Чистое вещество содержит частицы только одного вида. Примерами могут служить серебро (содержит только атомы серебра), серная кислота и оксид углерода (IV) (содержат только молекулы соответствующих веществ). Все чистые вещества имеют постоянные физические свойства, например, температуру плавления (Тпл) и температуру кипения (Ткип).
Вещество не является чистым, если содержит какое-либо количество одного или нескольких других веществ – примесей.
Загрязнения понижают температуру замерзания и повышают температуру кипения чистой жидкости. Например, если в воду добавить соль, температура замерзания раствора понизится.
Смеси состоят из двух или более веществ. Почва, морская вода, воздух – все это примеры различных смесей. Многие смеси могут быть разделены на составные части – компоненты – на основании различия их физических свойств.
Традиционными методами, которые используются в лабораторной практике с целью разделения смесей на отдельные компоненты, являются:
· фильтрование,
· отстаивание с последующей декантацией,
· разделение с помощью делительной воронки,
· центрифугирование,
· выпаривание,
· кристаллизация,
· перегонка (в том числе фракционная перегонка),
· хроматография,
· возгонка и другие.
Фильтрование. Для отделения жидкостей от взвешенных в ней мелких твердых частиц применяют фильтрование ( рис.37), т.е. процеживание жидкости через мелкопористые материалы – фильтры, которые пропускают жидкость и задерживают на своей поверхности твердые частицы. Жидкость, прошедшая через фильтр и освобожденная от находившихся в ней твердых примесей, называется фильтратом.
В лабораторной практике часто применяют гладкие и складчатые бумажные фильтры (рис.38), сделанные из непроклеенной фильтровальной бумаги.