Spis treści Wstęp... 9 1. Szkło i sprzęt laboratoryjny 1.1. Szkła laboratoryjne własności, skład chemiczny, podział, zastosowanie.. 11 1.2. Wybrane szkło laboratoryjne... 13 1.3. Szkło miarowe... 14 1.4. Mycie szklanych naczyń laboratoryjnych... 17 1.5. Palniki... 17 1.6. Sprzęt metalowy... 19 2. Podstawowe metody rozdzielania i oczyszczania związków chemicznych 2.1. Krystalizacja... 33 2.1.1. Podstawy teoretyczne... 33 2.1.2. Wykonanie ćwiczenia... 39 2.1.2.1. Krystalizacja kwasu benzoesowego w obecności węgla aktywnego... 39 2.1.2.2. Otrzymywanie i krystalizacja siarczanu niklowo-amonowego Ni(NH 4 (SO 4 6H 2 O... 39 2.1.2.3. Oczyszczanie przez krystalizację soli podwójnej Ni(NH 4 (SO 4... 40 2.2. Ekstrakcja... 40 2.2.1. Podstawy teoretyczne... 40 2.2.1.1. Ekstrakcja i ekstrahenty... 40 2.2.1.2. Ekstrakcja ciecz ciecz... 41 2.2.1.3. Dobór rozpuszczalnika organicznego do ekstrakcji z roztworu wodnego... 44 2.2.1.4. Czynniki wpływające na szybkość osiągania stanu równowagi w układzie... 45 2.2.1.5. Ekstrakcja pojedyncza i wielokrotna... 45 2.2.2. Wykonanie ćwiczenia... 46 2.2.2.1. Ekstrakcja fioletu krystalicznego chloroformem (CHCl 3 ).. 47 2.2.2.2. Ekstrakcja jodu tetrachlorometanem (CCl 4 )... 47 2.3. Destylacja... 48 2.3.1. Podstawy teoretyczne... 48 2.3.2. Wykonanie ćwiczenia... 54 5
3. Przygotowywanie i rozcieńczanie roztworów 3.1. Podstawy teoretyczne... 57 3.1.1. Pojęcie roztworu i rozpuszczalności... 57 3.1.2. Stężenia roztworów... 60 3.1.3. Rozcieńczanie i mieszanie roztworów... 64 3.2. Wykonanie ćwiczenia... 66 3.2.1. Przygotowanie roztworu przesyconego... 66 3.2.2. Sporządzanie roztworu NaOH o wybranym stężeniu procentowym oraz jego rozcieńczanie... 67 3.2.3. Sporządzanie roztworu HCl o wybranym stężeniu molowym... 67 4. Równowagi w roztworach wodnych 4.1. Pojęcie kwasu i zasady... 69 4.1.1. Podstawy teoretyczne... 69 4.1.1.1. Ewolucja pojęcia kwasu i zasady... 69 4.1.1.2. Teoria Brönsteda i Lowry ego... 70 4.1.1.3. Woda jako kwas i zasada... 71 4.1.1.4. Moc kwasów i zasad... 72 4.1.1.5. Teoria Lewisa... 77 4.1.1.6. Reakcje kwasów z zasadami... 78 4.1.1.7. Stałe dysocjacji słabych kwasów i zasad... 79 4.1.1.8. Iloczyn jonowy wody... 82 4.1.1.9. Odczyn roztworów wodnych: pojęcie ph... 84 4.1.1.10. Obliczanie ph roztworów... 85 4.1.1.11. Wskaźniki kwasowo-zasadowe... 86 4.1.2. Wykonanie ćwiczenia... 88 4.1.2.1. Potencjometryczny pomiar ph wodnych roztworów kwasów o różnej mocy... 88 4.1.2.2. Określanie ph roztworów za pomocą wskaźników... 89 4.2. Wyznaczanie stałej dysocjacji słabego kwasu... 90 4.2.1. Podstawy teoretyczne... 90 4.2.2. Wykonanie ćwiczenia... 92 4.3. Roztwory buforowe... 93 4.3.1. Podstawy teoretyczne... 93 4.3.2. Wykonanie ćwiczenia... 96 4.3.2.1. Porównanie wpływu rozcieńczenia na ph roztworów kwasu mrówkowego oraz buforu mrówczanowego... 96 4.3.2.2. Sporządzanie buforu octanowego... 97 4.3.2.3. Pojemność buforowa... 97 4.4. Hydroliza odczyn roztworów soli... 99 4.4.1. Podstawy teoretyczne... 99 4.4.2. Wykonanie ćwiczenia... 106 4.4.2.1. Odczyn środowiska w roztworach różnych soli. Wyznaczanie stałej i stopnia hydrolizy... 107 6
4.4.2.2. Hydroliza jonów wielowartościowych... 108 4.4.2.3. Wpływ temperatury na stopień hydrolizy... 108 4.4.2.4. Wpływ mocy kwasu, od którego pochodzi sól, na stopień hydrolizy soli... 108 4.5. Reakcje utlenienia i redukcji, szereg napięciowy metali.... 108 4.5.1. Podstawy teoretyczne... 108 4.5.2. Wykonanie ćwiczenia... 118 4.5.2.1. Redukcja jonów MnO 4 w środowisku o różnym ph... 118 4.5.2.2. Reakcja wody utlenionej ze związkami chromu... 118 4.5.2.3. Reakcja wody utlenionej ze związkami manganu... 119 4.5.2.4. Reakcja wody utlenionej z jodem... 120 4.5.2.5. Reakcja chloranu (V) potasu z chlorkiem sodu w środowisku kwaśnym... 120 4.5.2.6. Reakcja jodu z zasadą sodową... 120 4.5.2.7. Reakcja jodanu (V) potasu z tiosiarczanem sodu... 121 4.5.2.8. Reakcja chloru z halogenkami... 121 4.5.2.9. Redukcja jonów miedzi Cu 2+ formaliną... 122 4.5.2.10. Utlenianie jonów I za pomocą jonów Cu 2+... 122 4.5.2.11. Reakcja cynku z jonami wodorowymi i jonami metali szlachetnych... 123 4.5.2.12. Reakcja żelaza z jonami wodorowymi i jonami metali szlachetnych... 124 4.5.2.13. Reakcja miedzi z jonami metali szlachetnych... 125 4.6. Strącanie osadów i wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności wybranych trudno rozpuszczalnych elektrolitów... 126 4.6.1. Podstawy teoretyczne... 126 4.6.2. Wykonanie ćwiczenia... 130 4.6.2.1. Reakcje siarczanów wapnia, strontu i baru z chlorkami tych metali... 130 4.6.2.2. Reakcja azotanu srebra z kwasem solnym... 131 4.6.2.3. Wyznaczenie iloczynu rozpuszczalności PbCl 2... 131 4.7. Szybkość reakcji chemicznych... 132 4.7.1. Podstawy teoretyczne... 132 4.7.2. Wykonanie ćwiczenia... 136 4.7.2.1. Reakcja tiosiarczanu sodu z kwasem siarkowym (VI) zależność szybkości reakcji od stężenia substratu... 136 4.7.2.2. Reakcja tiosiarczanu sodu z kwasem siarkowym (VI) zależność szybkości reakcji od temperatury... 137 5. Wstęp do analizy jakościowej i ilościowej 5.1. Podział kationów na grupy analityczne... 139 5.1.1. Podstawy teoretyczne... 139 5.1.2. Wykonanie ćwiczenia... 143 7
5.2. Miareczkowanie kwasowo-zasadowe... 144 5.2.1. Podstawy teoretyczne... 144 5.2.2. Wykonanie ćwiczenia... 146 5.2.2.1. Miareczkowanie HCl za pomocą NaOH... 147 5.2.2.2. Miareczkowanie CH 3 COOH za pomocą NaOH... 148 5.3. Potencjometryczne miareczkowanie mieszaniny Cl, Br i I azotanem srebra... 149 5.3.1. Podstawy teoretyczne... 149 5.3.2. Wykonanie ćwiczenia... 149 5.3.2.1. Reakcje charakterystyczne chlorków, bromków i jodków.. 150 5.3.2.2. Potencjometryczne miareczkowanie Cl, Br i I azotanem srebra... 150 6. Wprowadzenie do preparatyki nieorganicznej 6.1. Podstawy teoretyczne... 153 6.1.1. Pojęcie soli... 153 6.1.2. Otrzymywanie i podział soli nieorganicznych... 153 6.1.3. Sole podwójne... 154 6.1.4. Preparatyka soli nieorganicznych... 155 6.2. Wykonanie ćwiczenia... 156 6.2.1. Otrzymywanie soli prostej chromianu (VI) srebra Ag 2 CrO 4... 157 6.2.2. Otrzymywanie siarczanu (VI) amonu i żelaza (II) (soli Mohra) (NH 4 Fe(SO 4 6H 2 O... 157 Aneks. Oznaczenia odczynników chemicznych.... 159 Literatura... 169 Spis rysunków.... 171 Spis tabel.... 173