Методики проведения лабораторных работ по химии в организациях СПО естественно-научного профиля в объеме 20 часов по стандартам третьего поколения

Министерство просвещения
Приднестровской Молдавской Республики




Методики проведения
лабораторных работ
по химии






Тирасполь
2015
Общие положения
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ предназначены для овладения студентами умений и навыков самостоятельной работы по проведению химического эксперимента.
Перечень лабораторных работ соответствует учебному плану по учебной дисциплине «Химия».
Методические рекомендации выполняют функцию управления самостоятельной работой студента, поэтому каждое занятие имеет унифицированную структуру.
Благодаря такой структуре занятий студент получает возможность овладеть дополнительными умениями, оформлять результаты эксперимента, составлять таблицы, анализировать и обобщать, делать заключения и выводы, что служит подготовительным этапом для выполнения более сложных исследовательских работ.
При выполнении лабораторных работ основным методом обучения является самостоятельная работа студента под управлением преподавателя.
Оценка преподавателем выполненной студентом работы осуществляется комплексно:
- по результатам выполнения;
- по устному сообщению;
- по оформлению работы.
Правила оформления работы:
1. Лабораторные работы оформляются в лабораторных журналах.
2. Студент должен чётко записать уравнения реакций, наблюдения и вывод к опыту, общий вывод к работе.
3. В конце работы преподаватель ставит оценку работы или отмечает факт выполнения работы (работа выполнена и подпись).
Тематика лабораторных работ по химии:
1. Получение суспензии серы и канифоли. Получение эмульсии растительного масла и бензола. Получение золя крахмала. Получение золя серы из тиосульфата натрия.
2. Индикаторы и изменение их окраски в разных средах. Определение характера среды раствора с помощью универсального индикатора. Проведение реакций ионного обмена для характеристики свойств электролитов. Гидролиз карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов, хлорида аммония.
3. Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами кислот и солей. Взаимодействие серной и азотной кислот с медью. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.
4. Синтез хлороводорода и растворение его в воде. Взаимное вытеснение галогенов из их соединений. Качественные реакции на галогенид-ионы. Получение аллотропных видоизменений кислорода и серы. Взаимодействие серы с водородом и кислородом. Качественные реакции на сульфид-, сульфит-, сульфат-ионы.
5. Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление с ее свойствами. Термическое разложение солей аммония. Качественные реакции на соли аммония и нитраты. Получение оксида углерода (IV), взаимодействие его с водой и твердым гидроксидом натрия. Ознакомление со свойствами карбонатов и гидрокарбонатов. Качественная реакция на карбонат-ион.
6. Изготовление моделей молекул углеводородов. Обнаружение углерода и водорода в органических соединениях.
7. Получение метана и изучение его свойств: горение, отношение к бромной воде и раствору перманганата калия.
8. Получение этилена и опыты с ним.
9. Гидролиз жиров и углеводов. Химические свойства глюкозы. Качественная реакция на крахмал. Гидролиз крахмала. Ознакомление с образцами природных и искусственных волокон.
10. (по выбору).
- Цветные реакции белков, денатурация и растворимость белков. Распознавание органических веществ по характерным реакциям.
- Исследование свойств термопластичных полимеров (полиэтилена и полистирола). Распознавание пластмасс. Обнаружение хлора в поливинилхлориде. Отношение синтетических волокон к растворам кислот, щелочей.
- Решение экспериментальных задач по курсу органической химии.

Лабораторная работа №1.

Тема: Получение суспензии серы и канифоли. Получение эмульсии растительного масла и бензола. Получение золя крахмала.
Получение золя серы из тиосульфата натрия.

Цель работы: овладеть методами получения суспензий, изучить различные методы получения лиофобных коллоидных растворов (золей), овладеть методами получения, стабилизации и определения типа эмульсий.
Оборудование. Штатив с пробирками, пробиркодержатель, плитка электрическая с закрытой спиралью, пипетки мерные на 1, 5 и 10 мл, стакан химический на 200 мл или колба коническая, цилиндр мерный на 50 мл, ступка фарфоровая с пестиком, стекло предметное, палочка стеклянная, фильтры бумажные.
Вещества. Сера, канифоль, парафин, крахмал, растительное масло, бензол; растворы реактивов: 10% раствор гидроксида калия, 2% спиртовой раствор канифоли, спиртовой раствор серы, толуольный раствор судана-III, 0,05н. раствор тиосульфата натрия, раствор ортофосфорной кислоты, водный раствор метилового фиолетового; вода дистиллированная.

Выполнение работы.

Задание 1. Получение суспензии серы и канифоли.

А) Суспензия серы. Отмерьте в пробирку 5-6 мл дистиллированной воды и добавьте несколько капель отфильтрованного насыщенного раствора серы в спирте. Через 1-2 минуты появляется голубое свечение раствора при боковом освещении (опалесценция) -признак образования суспензии серы, при фильтровании проходящая через бумажный фильтр.
Б) Суспензия канифоли. Опыт выполняется аналогично предыдущему с тем отличием, что к воде добавляется 2%-ный спиртовой раствор канифоли.

Задание 2. Получение эмульсии растительного масла и бензола.

А) Метод диспергирования.
В две чистые пробирки налейте по 5 мл дистиллированной воды и добавьте по 10 капель масла (или другой неполярной жидкости). В одну из пробирок прилейте 1 мл 10%-ного раствора гидроксида калия. Обе пробирки энергично встряхивайте 0,5 минуты, после чего поставьте в штатив и наблюдайте за скоростью их расслаивания в течение 10 минут. Убедитесь в б
·льшей устойчивости эмульсии с добавлением раствора гидроксида калия.
Гидроксид калия реагирует с маслом, например, с оливковым, по уравнению:

Н2С-О-СО-С17Н33 Н2СОН
| |
НС-О-СО-С17Н33 + 3КОН НСОН + 3С17Н33СООК
| |
Н2С-О-С О-С17Н33 Н2СОН
Образующийся олеат калия служит стабилизатором эмульсии.

Б) Метод замены растворителя. Налейте в пробирку 10 мл дистиллированной воды и по каплям добавьте при энергичном встряхивании 2-3 мл 1%-ного раствора масла в ацетоне. Образуется тонкодисперсная устойчивая эмульсия.

Задание 3. Определение типа эмульсии.

А) Метод окрашивания.
В данном методе используется свойство некоторых органических красителей растворяться или только в воде (гидрофильный краситель), или только в неполярных жидкостях (гидрофобный краситель). По тому, что окрасит взятый для опыта краситель- капли дисперсной фазы или дисперсионную среду - можно судить о типе эмульсии.
Эмульсию, полученную в опыте 2А, разделите на две части. К одной из них из капельницы добавьте толуольный раствор судана - III (гидрофобный краситель), к другой - водный раствор метилового фиолетового (гидрофильный краситель) и энергично перемешайте.
Стеклянной палочкой нанесите по капле обеих эмульсий на чистое предметное стекло и рассмотрите их под микроскопом. Сделайте вывод о типе эмульсии. Схематически зарисуйте в цвете эмульсии, окрашенные разными красителями.

Б) Метод слияния с каплей воды.
При контакте капли эмульсии с каплей воды непосредственно соприкасается с водой дисперсионная среда. Поэтому в случае эмульсии типа М/В происходит её слияние с каплей воды и постепенное распределение частиц дисперсной фазы по всему новому объёму. В случае же эмульсии типа В/М неполярная среда с водой не смешивается и объединения капель не происходит.
Каплю эмульсии, например, полученной в опыте 2А или 2Б, стеклянной палочкой нанесите на чистое сухое стекло. Рядом нанесите каплю дистиллированной воды. Осторожно наклоняя стекло, приведите капли в соприкосновение друг с другом.
По слиянию капель или по отсутствию его сделайте вывод о типе эмульсии.

В) Метод смачивания гидрофобной поверхности.
При нанесении капли эмульсии на твёрдую поверхность в непосредственный контакт с ней вступает дисперсионная среда. На гидрофильной поверхности эмульсия типа М/В, обладающая полярной дисперсионной средой, будет растекаться, образуя острый краевой угол (рис. 1 а), а эмульсия типа В/М из-за отсутствия смачивания будет образовывать прямой или тупой краевой угол (рис 1. б).

а б в г
Рис.1. Гидрофильные и гидрофобные поверхности.

На гидрофобной поверхности, наоборот, эмульсия типа М/В, будет образовывать тупой краевой угол (рис. 1 в), а эмульсия типа В/М - острый (рис 1. г). На практике проще осуществить контакт с гидрофобными поверхностями, так как гидрофильные требуют длительной и тщательной очистки (обезжиривания).
На парафинированное предметное стекло стеклянной палочкой нанесите небольшую (диаметром 2x3 мм) каплю эмульсии и рассмотрите её сбоку. Определите, является ли краевой угол смачивания острым. Сделайте заключение о типе эмульсии. Схематически зарисуйте изображение капли и покажите на этом рисунке краевой угол.

Г) Метод впитывания фильтровальной бумагой.
Так как при нанесении капли эмульсии на бумагу непосредственно с ней контактирует дисперсионная среда, в случае эмульсии типа В/М впитывания её в бумагу не происходит. В случае же эмульсии типа М/В водная дисперсионная среда быстро впитывается и распространяется в виде обширного влажного пятна, в центре которого остается небольшое количество вещества дисперсной фазы в виде масляного пятна.
На небольшой листок фильтровальной бумаги стеклянной палочкой нанесите каплю эмульсии. По характеру её поведения сделайте вывод о типе эмульсии. Схематически зарисуйте наблюдаемую картину.

Задание 4. Получение золей.

А) Золь крахмала. 0,5 г крахмала тщательно разотрите в фарфоровой ступке, перенесите в фарфоровую чашечку и перемешайте с 10 мл дистиллированной воды, после чего добавьте еще 90 мл воды. Затем при постоянном помешивании доведите полученную смесь крахмала в воде до кипения. После нескольких вскипаний получается 0,5% опалесцирующий золь крахмала.

Б) Золь серы из тиосульфата натрия (реакция обмена с последующим окислением). Отмерьте в пробирку 10 мл раствора тиосульфата натрия. По каплям добавьте 3 мл разбавленного раствора ортофосфорной кислоты. В результате реакций:
Na2S2O3 + H3PO4 = H2S2O3 + Na2HPO4; H2S2O3 = S + H2SO3 (SO2+ H2O)
образуется опалесцирующий золь серы. Стабилизатором его является сернистая кислота. Формула мицеллы: {[m S]n S2O32- 2(n - x)H+}2- 2x H+
В результате постепенного укрупнения частиц из-за скрытой коагуляции оттенок опалесценции со временем изменяется от желтоватого через оранжевый, красный и фиолетовый до голубого. Наблюдать это изменение можно при сопоставлении нескольких пробирок с таким золем, полученным в разное время.
Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №2.

Тема: Индикаторы и изменение их окраски в разных средах. Определение характера среды раствора с помощью универсального индикатора. Проведение реакций ионного обмена для характеристики свойств электролитов. Гидролиз карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов, хлорида аммония.

Цель работы: закрепить понятия о водородном показателе (рН) и индикаторах, характеризующих среду водных растворов, рассмотреть механизмы гидролиза ионов слабых электролитов, закрепить знание условий необратимости реакций ионного обмена между растворами электролитов, рассмотреть влияние концентрации реагентов и температуры на направление реакции.
При выполнении опытов не забывайте соблюдать правила техники безопасности.
Оборудование. Штатив с пробирками, пробиркодержатель, пипетки мерные, шпатель, газоотводная трубка с пробкой, горелка спиртовая (спиртовка), спички.
Вещества. Кристаллические соли: сульфит натрия, карбонат натрия, хлорид натрия, мел измельченный; концентрированные растворы азотной кислоты, серной кислоты, гидроксида натрия; разбавленные растворы соляной кислоты, серной кислоты, гидроксида натрия; растворы карбоната натрия, сульфата натрия, силиката натрия, сульфита натрия, хлорида натрия, ортофосфата натрия, хлорида аммония, хлорида кальция, хлорида бария, нитрата бария, нитрата серебра, сульфата алюминия, сульфата цинка, сульфата аммония, сульфата железа (III); растворы индикаторов (метиловый оранжевый, фенолфталеин); универсальная индикаторная бумага, шкала для определения рН от 1 до 14, лакмусовая бумага, дистиллированная вода.

Выполнение работы.

Задание 1. Определение характера среды раствора с помощью
универсального индикатора.

С помощью универсального индикатора определите в трех пронумерованных пробирках водные растворы гидроксида натрия, серной кислоты и хлорида натрия. Запишите соответствующие уравнения реакций диссоциации.

Задание 2. Проведение реакций ионного обмена для характеристики
свойств электролитов.

А) Реакции с образованием осадков.
1. В три пробирки налейте по 2–3 мл растворов: в одну - сульфата натрия, в другую - сульфата цинка, в третью - сульфата аммония. В каждую из пробирок прибавьте по такому же количеству раствора хлорида бария. Во всех пробирках образуется осадок сульфата бария.
Напишите молекулярные уравнения реакций и одно общее краткое ионное уравнение. Каков цвет осадков?
2. В две пробирки налейте по 2-3 мл растворов: в одну - сульфата меди (II), в другую - хлорида железа (III). В каждую из пробирок прибавьте по 1-2 капли раствора щелочи. В обеих пробирках образуются осадки. Каков цвет осадков?
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.
Внимание! Пробирки с осадками оставить для опыта Б2.

Б) Реакция с образованием малодиссоциирующих веществ.
1. Поместите в пробирку 2-3 мл раствора щелочи. Прибавьте 2-3 капли фенолфталеина. Как изменился цвет раствора? К полученному раствору добавьте хлороводородную кислоту до исчезновения окраски.
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.
2. В пробирки с полученными осадками в опыте А2 добавьте раствор серной кислоты до исчезновения осадков.
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.
В) Реакции с образованием газов.
1. В небольшом количестве воды взболтайте щепотку растертого в порошок мела и прилейте немного соляной кислоты. Какой газ выделяется при этом?
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.
2. В пробирку внесите немного кристаллического карбоната натрия и добавьте хлороводородной кислоты. Какой газ выделяется при этом?
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.
Сделайте вывод, отметив, в каких случаях реакции ионного обмена «идут до конца».

Задание 3. Изучение процесса гидролиза карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов и хлорида аммония.

В пробирки поместите по 1-2 мл растворов карбонатов, сульфатов, силикатов натрия и хлорида аммония. С помощью универсального индикатора определите рН раствора.
Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде, указав признаки и условия их протекания.
Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №3.

Тема: Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами кислот
и солей. Взаимодействие серной и азотной кислот с медью.
Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.

Цель работы: изучить основные закономерности процессов окисления и восстановления, освоить методики составления уравнений окислительно- восстановительных реакций, изучить окислительно-восстановительные свойства соединений.
Оборудование. Штатив лабораторный, прибор для получения газов, две колбы, штатив с пробирками, пробирка широкая, горелка спиртовая, пробиркодержатель, чашка фарфоровая, пипетка мерная на 1 мл, ложечка для сжигания веществ, лучина, тигель металлический, проволока стальная.
Вещества. Медная стружка, цинк порошкообразный, йод (кристаллический), натрий, порошок серы, порошок алюминия, перманганат калия; концентрированная серная кислота; растворы серной кислоты, гидроксида натрия, хлорида железа (III), сульфата меди (II), нитрата свинца (II), сульфита натрия, вода дистиллированная.

Выполнение работы.

Задание 1. Изучение взаимодействия металлов с неметаллами,
а также с растворами кислот и солей.

А) Взаимодействие металлов с неметаллами.
1. Смесь порошка цинка и мелко растертого порошка йода (1:1) поместите горкой в фарфоровую чашечку, затем в середину кучки добавьте из пипетки несколько капель воды. Опишите наблюдения, запишите уравнение реакции.
2. В широкую пробирку, закрепленную в лапке штатива, поместите несколько кристалликов йода и нагрейте пробирку до появления фиолетовых паров. В ложечке для сжигания нагрейте кусочек натрия до его расплавления и внесите в пробирку с йодом. Напишите уравнение протекающей реакции.
3. Тщательно перемешайте порошки серы и цинка (1:1) и поместите их в фарфоровую чашечку. Небольшую порцию смеси медленно посыпьте сверху на пламя спиртовки. Наблюдайте синевато-белые вспышки, сопровождающиеся образованием сульфида цинка.

Б) Взаимодействие металлов с растворами кислот.
1. Взаимодействие магния с кислотами и щелочами.
Поместите в две пробирки стружки магния. В одну пробирку добавьте 10 капель раствора серной кислоты, а другую - 10 капель раствора гидроксида натрия.
Напишите уравнения протекающих реакций.
Запишите уравнения реакций взаимодействия магния с разбавленным и концентрированным растворами азотной кислоты, с концентрированным раствором серной кислоты. Расставьте коэффициенты методом электронного или ионно-электронного баланса.
2. Взаимодействие алюминия с кислотами и щелочами.
Налейте в одну пробирку 10 капель раствора серной кислоты, а во вторую – 10 капель раствора гидроксида натрия. Опустите в них по грануле алюминия (или по кусочку алюминиевой фольги одинакового размера).
Напишите уравнения протекающих реакций.
Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с разбавленной азотной кислотой. Расставьте коэффициенты методом электронного или ионно-электронного баланса.

В) Взаимодействие металла с солями.
Возьмите три пробирки, в каждую из которых опустите по кусочку цинка. В первую пробирку на ј объема прилейте раствор хлорида железа (III), во вторую - сульфата меди (II), в третью - нитрата свинца (II). Что происходит на поверхности цинка? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, укажите процессы окисления и восстановления, используя ряд напряжений металлов.

Задание 2. Взаимодействие серной и азотной кислот с медью.

А) Взаимодействие меди с серной кислотой.
1. В пробирку поместите кусочек меди. Добавьте в пробирку на ј от объёма концентрированной серной кислоты и осторожно (обязательно под тягой!) нагрейте на спиртовой горелке. Какие вещества получаются? Составьте уравнение происходящей реакции, укажите процессы окисления и восстановления, подберите коэффициенты путём составления электронного или ионно-электронного баланса.
2. В пробирку поместите кусочек меди и прибавьте немного разбавленной серной кислоты. Составьте уравнение реакции, укажите процессы окисления и восстановления, подберите коэффициенты путём составления электронного или ионно-электронного баланса.

Б) Взаимодействие меди с азотной кислотой
В две пробирки опустите по одному кусочку меди. В одну пробирку добавьте ј разбавленной азотной кислоты, в другую столько же - концентрированной. Опыт производите под тягой! Определите, какие продукты получаются. Составьте уравнения реакций, укажите процессы окисления и восстановления, подберите коэффициенты путём составления электронного или ионно-электронного баланса.

Задание 3. Изучение окислительных свойств
перманганата калия в различных средах.

В три пробирки внесите последовательно по 3 капли раствора перманганата калия. В первую пробирку добавьте каплю раствора серной кислоты, во вторую - каплю дистиллированной воды, в третью - каплю раствора гидроксида калия. Раствор не меняет фиолетового окраса.
В каждую из трех пробирок добавьте 2-3 капли раствора сульфита натрия.
Раствор с серной кислотой становится бесцветным. Раствор с дистиллированной водой становится гранатовым. А раствор с гидроксидом калия становится темно-зеленым.

Иллюстрационный материал.

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Напишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты методом ионно-электронного баланса (методом полуреакций).
Запишите общий вывод о проделанной работе.
Лабораторная работа № 4.

Тема: Синтез хлороводорода и растворение его в воде. Взаимное вытеснение галогенов из их соединений. Качественные реакции на галогенид-ионы. Получение аллотропных видоизменений кислорода и серы. Взаимодействие серы с водородом и кислородом. Качественные реакции на сульфид-, сульфит-, сульфат-ионы.

Цель работы: изучить качественные реакции на анионы, содержащие элементы VIА и VIIА групп.
Оборудование. Прибор для получения газов, штатив с пробирками, горелка спиртовая, пробиркодержатель, чашка фарфоровая, колба емкостью 250–300 мл, пипетка мерная на 1 мл, тигель металлический, ложечка железная, стекло предметное, микрошпатель, лучинка.
Вещества. Бензол, хлороформ, раствор хлорамина; сера, кристаллический хлорид натрия, хлорат калия, оксида марганца (IV); концентрированная серная кислота; растворы: серной кислоты, соляной кислоты, азотной кислоты, бромида натрия, йодида калия, нитрата серебра, сульфида натрия, нитрата свинца (II), сульфита натрия, сульфата натрия, хлорида бария, аммиака, хлорная вода, бромная вода, 0,1% раствор перманганата калия, раствор пероксида водорода, раствор йода, синяя лакмусовая бумага, дистиллированная вода.
Выполнение работы.

Задание 1. Синтез хлороводорода и растворение его в воде.
В сухую пробирку поместите один микрошпатель хлорида натрия и несколько (8–10) капель концентрированной серной кислоты (опыт проводить в вытяжном шкафу!). Наблюдайте выделение бесцветного газа. Поднесите к пробирке смоченную дистиллированной водой синюю лакмусовую бумагу и наблюдайте изменение её окраски.
Запишите уравнение реакции, объясните изменение окраски индикатора.

Задание 2. Взаимное вытеснение галогенов из их соединений.
А) Сравнительная характеристика окислительных свойств свободных галогенов.
В одну пробирку налейте бромид натрия, в две другие - раствор йодида калия. Во все три пробирки добавить немного органического растворителя - бензола. В две пробирки с раствором бромида и йодида внести по 3-4 капли хлорной воды, с раствором йодида калия - столько же бромной воды. Содержимое пробирок перемешайте стеклянной палочкой и по окраске полученного слоя органического растворителя определите, какой галоген выделяется в свободном виде в каждой из пробирок.
Напишите уравнения реакций взаимного вытеснения галогенов в молекулярной и ионной формах. Укажите окислитель и восстановитель в каждом случае.
Расположите галогены в ряд по убыванию их окислительной активности. Объясните последовательность расположения галогенов в этом ряду. Могут ли свободные галогены являться восстановителями?

Б) Анализ хлорид-, бромид-, йодид-ионов при их совместном присутствии.
К 2 каплям раствора прибавьте по 10 капель воды и разбавленной серной кислоты, 1 каплю раствора перманганата калия и встряхните. Хлороформный слой окрашивается в фиолетовый цвет (йодиды). Затем продолжайте прибавлять раствор перманганата калия (при встряхивании) до перехода фиолетового окрашивания хлороформного слоя в желто–бурое (бромиды). После окрашивания водного слоя в устойчивый розовый цвет его слейте в другую пробирку и прибавьте к нему 10 капель хлороформа. Последний не должен окрашиваться. Если же хлороформный слой окрашивается в желтый цвет, добавьте по каплям раствор перманганата калия. После полного окисления бромидов избыток перманганата калия можно разрушить прибавлением по каплям раствора пероксида водорода. А далее прибавьте 2 капли раствора нитрата серебра. Образуется белый творожистый осадок (хлориды), который растворяется при добавлении раствора аммиака.
Задание 3. Качественные реакции на галогенид-ионы.

А) Качественные реакции на бромид-ионы.
1. К 1 мл раствора бромида натрия добавьте 1 мл разбавленной хлороводородной кислоты, 0,5 мл раствора хлорамина, 1 мл хлороформа и взболтайте; хлороформный слой окрашивается в желто-бурый цвет в результате образования брома.
2. К 2 мл раствора бромида натрия добавьте 0,5 мл разбавленной азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра; образуется желтоватый творожистый осадок, нерастворимый в разбавленной азотной кислоте и трудно растворимый в растворе аммиака.

Б) Качественные реакции на йодид-ионы.
1. К 2 мл раствора йодида калия добавьте 0,2 мл разбавленной серной кислоты, 0,2 мл раствора нитрита натрия или раствора хлорида железа (III) и 2 мл хлороформа; при взбалтывании хлороформный слой окрашивается в фиолетовый цвет.
2. К 2 мл раствора йодида калия добавьте 0,5 мл разбавленной азотной кислоты и 0,5 мл раствора серебра нитрата; образуется желтый творожистый осадок, нерастворимый в разбавленной азотной кислоте и растворе аммиака.
3. При нагревании 0,1 г йодида калия с 1 мл концентрированной серной кислоты выделяются фиолетовые пары йода.

В) Качественные реакции на хлорид-ионы.
К 2 мл раствора хлорида натрия добавьте 0,5 мл разбавленной азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра; образуется белый творожистый осадок, нерастворимый в разбавленной азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака.

Задание 4. Получение аллотропных видоизменений кислорода и серы. Взаимодействие серы с водородом и кислородом.

А) Получение кислорода.
В сухую пробирку поместите два микрошпателя хлората калия KClO3 (бертолетова соль), опустите в неё тлеющую лучинку. Пробирку нагрейте на спиртовой горелке. Через некоторое время от начала нагревания тлеющая лучинка вспыхивает. Повторите опыт со смесью бертолетовой соли и оксида марганца (IV), смешанных в соотношении приблизительно 4:1 по объему порошков.
Запишите уравнение разложения KClO3 и объясните, почему вспыхивает тлеющая лучинка. Объясните, почему во втором опыте время от начала нагревания пробирки до вспыхивания лучинки меньше, чем в первом. Какую роль во втором опыте играет оксид марганца (IV)?

Б) Поведение серы при различных температурах.
Сухую пробирку на 1/3 её объема наполните серой и медленно нагревайте на пламени спиртовой горелки, все время встряхивая. Следите за изменением вязкости и цвета расплавленной серы. Кипящую серу тонкой струей вылейте в стакан с холодной водой. Слейте воду из стакана и убедитесь в пластичности серы. Кусочек пластической серы оставьте до конца занятия. Сохраняет ли она свои свойства?
Дайте объяснение всем наблюдаемым при опыте изменениям.

В) Взаимодействие серы с водородом и кислородом.
1. Взаимодействие серы с водородом. Поместите в пробирку кусочек серы и слегка нагрейте, чтобы сера прилипла к стеклу. Внутри пробирки к стенке прилепите влажную лакмусовую бумажку синего цвета. Провернув пробирку вверх дном, наполните её водородом из прибора для получения газов. Приложите к отверстию пробирки сложенный вдвое листок фильтровальной бумаги, смоченный раствором нитрата свинца, прижмите его пальцем. Не отнимая пальца от отверстия пробирки, нагрейте её на спиртовой горелке. Какие изменения произошли с лакмусом и нитратом свинца (II)? Осторожно понюхайте содержимое пробирки.

2. Взаимодействие серы с кислородом. Заполните кислородом колбу емкостью 250–300 мл. Заполнение проверьте тлеющей лучиной, поднеся ее к краю сосуда. Прикройте колбу предметным стеклом. В железную ложечку поместите кусочек серы и зажгите его от пламени спиртовой горелки. Как горит сера на воздухе? Внесите горящую серу в колбу с кислородом. Как она теперь горит?

Задание 5. Качественные реакции на сульфид-, сульфит-, сульфат-ионы.

А) Качественные реакции на сульфид-ионы.
1. Взаимодействие с солями тяжелых металлов.
К 2-3 каплям раствора сульфида натрия прибавьте 2 капли соли тяжелого металла.
Из сульфидов растворимы сульфиды только щелочных металлов и аммония. Нерастворимые сульфиды имеют специфическую окраску, по которым можно определить тот или иной сульфид.
Окраска нерастворимых сульфидов:

MnS телесный (розовый)
SnS шоколадный

ZnS белый
Hg2S (метакиноварь) черный

PbS черный
HgS (киноварь) красный

Ag2S черный
Sb2S3 оранжевый

CdS лимонно-желтый
Bi2S3 черный


2. Взаимодействие с кислотами.
К 2-3 каплям раствора сульфида натрия прибавьте 2 капли раствора HCl. Сероводород обнаруживают по почернению бумаги, пропитанной раствором соли свинца (II).
Некоторые сульфиды при взаимодействии с кислотами - неокислителями образуют токсичный газ сероводород H2S с неприятным запахом (тухлых яиц):
Na2S + 2HBr = 2NaBr + H2S
S2-+ 2H+= H2S
А некоторые устойчивы к разбавленным растворам HCl, HBr, HI, H2SO4, HCOOH, CH3COOH, к примеру, CuS, Cu2S, Ag2S, HgS, PbS, CdS, Sb2S3, SnS и некоторые другие. Но они переводятся в раствор концентрированной азотной кислотой при кипячении (Sb2S3 и HgS растворяются тяжелее всего, причем последний гораздо быстрее растворится в царской водке): CuS + 8HNO3 = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O

Б) Качественные реакции на сульфит-ионы.
1. Разложения сульфитов под действием кислот.
К 3-4 каплям раствора сульфита натрия добавьте 3-4 капли хлороводородной кислоты – появляется характерный запах сернистого газа. Сернистый газ обнаруживают по обесцвечиванию растворов перманганата калия или йода.
2. Взаимодействие с раствором хлорида бария.
К 2-3 каплям раствора сульфита натрия добавьте 2-3 капли раствора хлорида бария. Выпадает белый осадок сульфита бария. Проверьте растворимость сульфита бария в разбавленной соляной кислоте.
3. Реакция окисления йодом.
В пробирку поместите 1-2 каплю раствора йода и добавьте по каплям раствор сульфита натрия до исчезновения бурой окраски йода. Реакция среды в полученном растворе кислая. К полученному раствору сульфата натрия прибавьте 2-3 капли соляной кислоты и 3-4 капли раствора хлорида бария. Выпадает осадок сульфата бария.

В) Качественная реакция на сульфат-ионы.
К 1-2 каплям раствора сульфата натрия добавьте 2-3 капли хлороводородной кислоты и 1-2 капли раствора хлорида бария. Образующийся осадок не растворяется в органических и минеральных кислотах, щелочах, солях.
Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа № 5.

Тема: Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление с ее свойствами. Термическое разложение солей аммония. Качественные реакции на соли аммония и нитраты. Получение оксида углерода (IV), взаимодействие его с водой и твердым гидроксидом натрия. Ознакомление со свойствами карбонатов и гидрокарбонатов. Качественная реакция на карбонат-ион.

Цель работы: изучить способы получения кислоты азотной и качественные реакции на анионы и катионы, содержащие элементы IV и V групп.
Оборудование. Штатив лабораторный, прибор для получения газов, штатив с пробирками, горелка спиртовая, пробиркодержатель, чашка фарфоровая, пипетка мерная на 1 мл, тигель металлический, лучинка, проволока стальная.
Вещества. Медная стружка, гидрокарбонат натрия (сухой), кристаллический нитрат натрия, дихромат аммония, хлорид аммония, соляная кислота, концентрированная серная кислота, раствор перманганата калия, раствор гидроксида натрия, раствор дифениламина в серной концентрированной кислоте, красная лакмусовая бумага, дистиллированная вода.
Выполнение работы.

Задание 1. Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление
с ее свойствами. Термическое разложение солей аммония.

А) Получение азотной кислоты из нитратов и ознакомление с ее свойствами.
В пробирку с газоотводной трубкой поместите кристаллический нитрат натрия (примерно две ложечки для сжигания) и смочите концентрированной серной кислотой. Пробирку соедините короткой резиновой трубкой с сосудом Вюрца, который помещают в стакан со льдом. В отросток пробирки Вюрца через резиновый шланг вставьте стеклянную трубку, заполненную активированным углем. При нагревании смеси концентрированной серной кислоты и кристаллического нитрата натрия в пробирке–реакторе получаются пары азотной кислоты, которые переходят в пробирку Вюрца. Там пары конденсируются и на дне накапливается безводная азотная кислота. Она имеет оранжевый цвет из-за растворенного в ней оксида азота (IV).
Техника безопасности:
1. Резиновые шланги используйте каждый раз новые, т.к. они разрушаются горячей азотной кислотой.
2. Не держите руками спиртовую горелку под нагреваемой пробиркой-реактором.
3. Пробирка-реактор должна быть без дефектов.
4. Рекомендуется проводить опыт в реторте.
Утилизация: Пробирку-реактор со смесью нитрата натрия и концентрированной серной кислоты поместите в кристаллизатор с известковым молоком. Доведите раствор до нейтральной среды по фенолфталеину. Сильно разбавьте водой и используйте для подкормки комнатных растений.
1) В пробирку с раствором азотной кислоты добавьте лакмус и постепенно добавляйте раствор гидроксида натрия. Наблюдения запишите.
2) Положите в пробирку немного мела, добавьте разбавленную азотную кислоту.
3) Положите в пробирку немного оксида меди (II), добавьте разбавленную азотную кислоту. Какого цвета раствор? Зажмите пробирку в держателе и погрейте. Как изменяется цвет раствора? О чем говорит изменение цвета?

Б) Разложение солей аммония.
В небольшую фарфоровую чашку положите 2–3 шпателя дихромата аммония (NH4)2Cr2O7 в виде горки и горящей спичкой нагрейте её сверху. Что наблюдается? Поместите в сухую пробирку несколько кристаллов хлорида аммония. Нагрейте пробирку. Через некоторое время на холодных частях пробирки образуется белый налет, на дне ничего не остается. Составьте уравнения реакций разложения дихромата аммония и хлорида аммония.

Задание 2. Качественные реакции на соли аммония и нитраты.

А) Качественная реакция на ион аммония.
1 мл раствора соли хлорида аммония нагрейте с 0,5 мл раствора гидроксида натрия; наблюдайте выделение аммиака, обнаруживаемый по запаху и по посинению влажной красной лакмусовой бумаги.

Б) Качественная реакция на нитрат-ионы.
1. К нитрату натрия добавьте 2 капли раствора дифениламина. Наблюдайте появление синего окрашивания.
2. К нитрату натрия добавьте по 2-3 капли воды и концентрированной серной кислоты, кусочек металлической меди и нагрейте; выделяются бурые пары оксида азота (IV).
3. К раствору соли нитрата натрия прилейте несколько капель раствора перманганата калия, подкисленного разбавленной серной кислотой. Нитраты не обесцвечивают раствор перманганата калия, подкисленный разведенной серной кислотой (отличие от нитритов).

Задание 3. Получение оксида углерода (IV), взаимодействие его
с водой и твердым гидроксидом натрия.

Поместите в пробирку 0,5-1 грамма гидрокарбоната натрия и прилейте 2–3 мл раствора соляной кислоты. Быстро закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Составьте уравнение происходящей реакции.
Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа № 6.

Тема: Изготовление моделей молекул углеводородов.
Обнаружение углерода и водорода в органических соединениях.

Цель работы: научиться составлять шаростержневые модели молекул алканов, цикоалканов и их галогенопроизводных по названиям веществ, развить стереохимические представления; научиться экспериментально доказывать качественный состав углеводородов, обосновывать данные эксперимента.
Оборудование. Набор цветных шаров и стержней (пластмасса) для моделирования, таблицы «Метан», «Алкины», «Циклоалканы»; лабораторный штатив с лапкой, шпатель, трубки стеклянные, горелка спиртовая, спички.
Вещества. Сахароза, оксид меди (II) (порошок), сульфат меди (II) безводный; известковая вода или баритовая вода.

Выполнение работы.

Задание 1. Изготовление моделей молекул углеводородов.

А) Собрать шаростержневую модель молекулы метана и молекулы циклопропана.
Зарисуйте модели молекулы метана и молекулы циклопропана. На структурных формулах укажите длину, прочность, направленность химических связей, взаимное влияние атомов, предскажите свойства родоначальников гомологических рядов.

Б) Построить шаростержневую модель пропана.
Kакая из связей С–Н в молекуле пропана будет активнее участвовать в реакции галогенирования? Почему? (Указать смещение электронной плотности.) Заместите в модели пропана атом водорода на атом хлора. Запишите структурную формулу и назовите продукт. Kаким образом будет влиять атом хлора на дальнейшее замещение? (Покажите электронный эффект на схеме.)

Задание 2. Обнаружение углерода и водорода в органических соединениях.

А) Определение углерода пробой на обугливание.
На металлический шпатель нанесите стеклянной палочкой немного муки и нагрейте в пламени спиртовой горелки.
Составьте уравнение происходящей реакции. Какое вещество образовалось в результате реакции?

Б) Определение углерода и водорода сожжением вещества с оксидом меди (II).
В сухой пробирке смешайте (1:3) сахарозу с оксидом меди (II), засыпьте оксидом меди (II) смесь сверху. В верхнюю часть пробирки (под пробку) поместите комок ваты, на которую добавьте немного безводного сульфата меди (II). Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и укрепите в зажиме лабораторного штатива. Опустите газоотводную трубку в пробирку с известковой водой (или баритовой водой). Проверьте герметичность прибора и нагрейте смесь. После изменения цвета смеси веществ, прекратите нагревание, разберите прибор.
Напишите уравнения происходящих реакций. Какие вещества образовались?
Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа № 7.

Тема: Получение метана и изучение его свойств: горение,
отношение к бромной воде и раствору перманганата калия.

Цель работы: научиться собирать простейшую лабораторную установку, освоить лабораторные способы получения метана и изучить химические свойства предельных углеводородов в целом на его примере.
Оборудование. Штатив лабораторный, шпатель, пробирка с газоотводной трубкой, штатив с пробирками, пробиркодержатель, трубки стеклянные, горелка спиртовая, спички.
Вещества. Ацетат натрия (безводный), натронная известь (кристаллический гидроксид натрия и кристаллический гидроксид кальция), раствор перманганата калия, бромная вода.
При выполнении опытов не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Выполнение работы.

Задание 1. Получение метана.

Смешайте на листе бумаги стеклянной палочкой обезвоженный ацетат натрия и натронную известь. Засыпьте в пробирку с газоотводной трубкой приготовленную смесь ацетата натрия с натронной известью, лучше возьмите некоторый избыток. Сильно нагревая пробирку со смесью, соберите газ над водой. Растворим ли метан в воде?
Напишите уравнение реакции получения метана.

Задание 2. Изучение свойств метана.

Подожгите выделяющийся газ, полученный в задании 1 у отверстия газоотводной трубки. Каким пламенем горит метан? Напишите уравнение реакции горения метана.
Выделяющийся газ пропустите через бромную воду и раствор перманганата калия. Происходят ли химические реакции?
Сделайте вывод из проделанного опыта о реакционной способности метана и предельных углеводородов в целом.
Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа № 8.

Тема: Получение этилена и опыты с ним.

Цель работы: научиться собирать простейшую лабораторную установку, получать этилен, собирать газ и исследовать его свойства, уметь доказать наличие этилена.
Оборудование. Прибор для получения и собирания газов, штатив лабораторный, лучинка, кристаллизатор с водой, пробиркодержатель, крышка тигля, штатив с пробирками, горелка спиртовая, спички.
Вещества. Этанол, концентрированная серная кислота, песок, раствор бромной воды, раствор карбоната натрия, раствор перманганата калия; вода дистиллированная.
При выполнении опытов не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Выполнение работы.

Задание 1. Подготовка реактора к работе.
Получение этилена лабораторным способом.

В пробирку с газоотводной трубкой на 1/4 налейте заранее приготовленной смеси из 1 части этилового спирта и 3 частей концентрированной H2SO4 (по объему). В жидкость бросьте песок для равномерного кипения при нагревании. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Смесь осторожно нагрейте.
Напишите уравнение реакции получения этилена.

Задание 2. Изучение свойств этилена.

Продолжая нагревание смеси, пропустите выделяющийся этилен через раствор перманганата калия, подщелоченный содой. Отметьте признаки реакции Вагнера. Какие продукты реакции образуются? Напишите уравнение реакции, используя структурные формулы, укажите механизм и тип реакции. (При расстановке коэффициентов использовать метод электронного или ионно-электронного баланса.)
Пропустите этилен через бромную воду. Какой наблюдается эффект? Почему эта реакция называется качественной? Напишите уравнение реакции, используя структурные формулы веществ. Укажите тип и механизм реакции.
Подожгите этилен, собранный в пробирке, над пламенем подержите крышку тигля. Обратите внимание на разницу в яркости пламени по сравнению с твердыми парафинами. Укажите причину различия. Напишите уравнение реакции.
Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа № 9.

Тема: Гидролиз жиров и углеводов. Химические свойства глюкозы. Качественная реакция на крахмал. Гидролиз крахмала.
Ознакомление с образцами природных и искусственных волокон.

Цель работы: ознакомиться со свойствами жиров, омылением, изучить гидролиз органических соединений, закрепить представления об особенностях состава и структуры, взаимного влияния атомов и характерных свойств моно- и полисахаридов на примере глюкозы, крахмала; изучить качественные реакции на углеводы, ознакомиться с образцами природных и искусственных волокон и их применением в медицине и в быту.
Оборудование. Штатив с пробирками, пробиркодержатель, ножницы, палочка стеклянная, чашечка фарфоровая, пинцет, воронка стеклянная, фильтровальная бумага, баня водяная, центрифуга, стакан химический на 50 мл (2 шт.), шпатель, штатив лабораторный, проволока медная со спиралью на конце, горелка спиртовая, спички.
Вещества. Маргарин или сливочное масло, образцы волокон в пронумерованных пакетах, ацетон, концентрированная серная кислота, кристаллический гидрокарбонат натрия, кристаллический сульфат меди (II), 1% раствор глюкозы, 1% раствор крахмального клейстера, 10% и 20% растворы гидроксида натрия, 5% раствор сульфата меди (II), 10% раствор серной кислоты, реактив Толленса [Ag(NH3)2]OH (аммиачный раствор оксида серебра (I)), гидроксид кальция (свежеприготовленное известковое молоко), раствор йода в йодиде калия (разбавленный дистиллированной водой до желтой окраски) - реактив Люголя, реактив Вагнера, реактив Бушарда, синяя лакмусовая бумага, дистиллированная вода.
При выполнении опытов не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Выполнение работы.

Задание 1. Изучение щелочного гидролиза жиров (омыление).
В фарфоровую чашечку поместите 3г маргарина или сливочного масла и прилейте 7-8 мл раствора, содержащего 20% раствор гидроксида натрия. Для ускорения реакции добавьте 1-2 мл этанола. Смесь кипятите 15 минут, помешивая стеклянной палочкой и добавляя воду до исходного уровня. Проверьте омыление следующим образом: если при охлаждении на поверхности воды не всплывают капельки жира, то омыление прошло.

Задание 2. Изучение химических свойств глюкозы.

А) Реакция комплексообразования с сульфатом меди (II) в щелочной среде.
В пробирку налейте 3-4 мл 1%-го раствора глюкозы и половинный объем 10% раствора гидроксида натрия. K смеси прибавьте по каплям (при встряхивании) 5% раствор сульфата меди (II). Смесь поместите на водяную баню, постоянно следите за изменением цветовой гаммы.
Что происходит с осадком образовавшегося гидроксида меди (II)? О чем говорит изменение цвета смеси до помещения на водяную баню? Что происходит при нагревании смеси на водяной бане? Запишите уравнения происходящих реакций.

Б) Реакция окисления с реактивом Толленса.
В чистую пробирку налейте 3-4 мл аммиачного раствора оксида серебра (I), добавьте 2 мл 1% раствора глюкозы и поместите в нагретую (70-80°С) водяную баню. Держите 5-10 минут, после чего осмотрите пробирку. Жидкость из пробирки вылейте в другую пробирку.
Что собой представляет аммиачный раствор оксида серебра (I)? Что наблюдается на стенках пробирки по окончании реакции? Запишите уравнения реакций образования реагента и его взаимодействия с глюкозой. Обоснуйте изменения, происходящие с глюкозой.
Задание 3. Проведение качественной реакции на крахмал.
Изучение гидролиза крахмала.

K 2 мл 1%-го крахмального клейстера прибавьте равный объем 5% раствора сульфата меди (II) в избытке 10% раствора гидроксида натрия, взболтайте, нагрейте на водяной бане. В колбу поместите 40 мл 1% крахмального клейстера, добавьте 5–10 мл 10% раствора серной кислоты, нагрейте на водяной бане. В пять-шесть пробирок налейте по 2 мл разбавленного раствора йода в йодиде калия (отметить окраску раствора). Испытание смеси на йод продолжайте через каждые 1–2 минуты нагревания на водяной бане (отбирайте пробы раствора из колбы с крахмальным клейстером и добавляйте их поочередно к раствору I2 в пробирках). После исчезновения окраски смесь кипятите еще 2–3 минуты, после чего смесь охладите и нейтрализуйте сухим сульфатом меди (II), взбалтывая. Профильтруйте смесь и фильтрат испытайте реагентом на глюкозу.
На основании строения молекулы крахмала объясните, почему при нагревании раствора крахмала с гидроксидом меди (II) в избытке щелочи наблюдается только реакция многоатомного спирта, а реакции, характерной для альдегидов, нет. Что происходит с крахмалом при нагревании в кислой среде? Почему изменяется окраска гидролизата с йодом по мере нагревания на водяной бане? Составьте схему ступенчатого гидролиза крахмала с промежуточным образованием декстринов, мальтозы и, наконец, глюкозы. Подтвердите свою схему экспериментально (разная окраска йода по мере гидролиза крахмала). Будет ли способен соответствующий дисахарид (мальтоза) к реакциям окисления? Ответ обоснуйте.

Задание 4. Ознакомление с образцами природных и искусственных волокон.

Определите, что содержится в каждом из предложенных вам пакетов, пользуясь приведенными в таблице сведениями о природных и искусственных волокнах.

Таблица 1. Свойства природных и искусственных волокон.

№
Волокно
Испытание
пламени
Действие
на волокна
Растворимость
в ацетоне




серная кислота (конц.)
раствор щелочи
(10 % - ный)


1
Хлопчато-
бумажное
Горит быстро, запах жженой бумаги. После горения остается серый пепел.
Растворяется.
Не растворяется, набухает.
Не растворяется.

2
Шерсть, натуральный шелк
Горит медленно. Запах жженых перьев. После сгорания остается хрупкий черный шарик, растирается в порошок.
Разрушается.
Растворяется.
Не растворяется.

3
Вискозное
То же.
Растворяется, образуя раст-вор кирпич-ного цвета.
Сильно набухает, разрушается.
Не растворяется.

4
Ацетатное
Горит быстро, образуя не хрупкий, темно-бурый шарик.
Растворяется.
Желтеет. Разрушается.
Растворяется.


Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №10.

Тема: Цветные реакции белков, денатурация и растворимость белков. Распознавание органических веществ по характерным реакциям.

Цель работы: ознакомиться с цветными реакциями белков; научиться проводить реакции осаждения белков и определение их растворимости; используя знания о химических свойствах органических веществ научиться распознавать их по характерным реакциям.
Оборудование. Штатив с пробирками, пробиркодержатель, горелка спиртовая, спички.
Вещества. 10% раствор яичного белка, раствор желатина, концентрированная азотная кислота, 10 % и 30% и концентрированный растворы гидроксида натрия, 1%, 10% и насыщенный растворы сульфата меди (II), 10% и 20% растворы ацетата свинца (II).
Выполнение работы.

Задание 1. Цветные реакции белков, денатурация и растворимость белков.
А) Биуретовая реакция. В пробирку поместите 1 мл 10 % раствора яичного белка, 1 мл 30 % раствора гидроксида натрия и 1 каплю насыщенного раствора сульфата меди (II). Наблюдайте появление фиолетовой окраски.
При проведении биуретовой реакции необходимо избегать избытка сульфата меди (II), так как образующийся гидроксид меди (II) синего цвета может маскировать появление фиолетовой окраски раствора.
Б) Ксантопротеиновая реакция. Смесь белка и концентрированной азотной кислоты кипятите в течение 2 минут. Наблюдайте образование желтого осадка. Это связано с нитрованием ароматических ядер остатков аминокислот фенилаланина, тирозина и триптофана.
Смесь охладите и по каплям прибавьте 2 мл концентрированного раствора гидроксида натрия. Выпавший желтый осадок образует с избытком щелочи ярко-оранжевое окрашивание.
В) Проба на наличие серы в белках. В пробирку поместите 0,5 мл 10 % раствора яичного белка, 0,5 мл 30 % раствора гидроксида натрия и 3-4 капли 10 % раствора ацетата свинца (II). При кипячении раствора наблюдают образование коричнево-черного осадка сульфида свинца (II). При нагревании серосодержащих белков с растворами щелочей выделяется сероводород, который обнаруживают реакцией с ацетатом свинца (II).
Г) Свертывание белков при нагревании. В одной пробирке над пламенем спиртовки в течение 1 минуты кипятите 2 мл раствора яичного белка, а в другой столько же раствора желатина. В пробирке с яичным белком выпадает белый хлопьевидный осадок, что указывает на термическую денатурацию белка, в пробирке с желатином изменений не наблюдается.
Причина различий заключается в том, что яичный белок (альбумин) содержит в своей структуре водородные связи и дисульфидные мостики, поддерживающие его четвертичную, третичную и вторичную структуру. Эти связи непрочны и могут разрушаться при воздействии ряда факторов, в том числе высокой температуры, что приводит к осаждению белка.
Желатин гелеобразный полипептид, получаемый при кипячении в воде фибриллярного белка коллагена. Вторичная и тем более третичная структура у него выражены слабо, поэтому желатин в значительно меньшей степени способен к термической денатурации.
Д) Осаждение белков концентрированными минеральными кислотами. В пробирку с 1 мл раствора яичного белка прибавляют 1 мл концентрированной азотной кислоты и перемешивают. Выпадает белый хлопьевидный осадок. Это обусловлено понижением рН раствора ниже значения, при котором число карбоксилатных групп соответствует количеству аммонийных групп. Возникающий дисбаланс в соотношении числа оснувных и кислотных групп и является причиной нарушения естественной пространственной структуры белка, что приводит к его осаждению.
Е) Осаждение белков солями тяжелых металлов. В одну пробирку к 1 мл раствора яичного белка по каплям, при встряхивании, до выпадения осадка прибавьте насыщенный водный раствор сульфата меди (II), а в другую, к такому же количеству белка, аналогичным способом прибавляют 20 % водный раствор ацетата свинца (II). В обеих пробирках происходит образование осадков.
Задание 2. Распознавание органических веществ по характерным реакциям.
По характерным реакциям распознайте выданные вам органические вещества, пользуясь сведениями таблицы 2.
Таблица 2. Характерные реакции органических веществ.
Структурные фрагменты, функциональные группы
Реагенты
Наблюдаемые признаки реакции

Двойная связь
(алкены, алкадиены)
Вr2 (р-р)
KMnO4(р-р)
Обесцвечивание
Обесцвечивание

Тройная связь
(алкины)
Ag2O (NH3
·H2O)

CuCl (NH3
·H2O)
Бледно – желтый осадок Ag2С2
Красный осадок Cu2C2

Спиртовой гидроксил
Спирты:
одноатомные

многоатомные


CuO (раскаленная медная проволока, покрытая CuO)
Cu(OH)2 (свежеприготовленный)


Медный блеск (Cu) и запах альдегида
Ярко – синий раствор

Фенольный гидроксил
(фенолы)
Вr2 (р-р)

FeCl3
Бледно – желтый осадок 2,4,6 – трибромфенола
Раствор фиолетового цвета

Альдегидная группа (карбонильная) (альдегиды)
Ag2O (NH3
·H2O)
Реакция «серебряного зеркала» (при нагревании)


Cu(OH)2 (свежеприготовленный)
Красный осадок Cu2O
(при нагревании)

Каброксильная группа (карбоновые кислоты)
Спирт, H2SO4 (к)
Запах (для низкомолекуляр-ных эфиров); температура плавления (для высокомолекулярных эфиров) (при нагревании, в присутствии водоотнимающего средства)


С солями тяжелых металлов
Окрашенные осадки
(в присутствии щелочи)

Сложноэфирная группы (сложные эфиры, жиры)
H2O
(кислая или щелочная среда)
Реакция гидролиза, с последующей идентификацией продуктов гидролиза

Первичная алифатическая аминогруппа (аминокислоты)
Нингидрин (р-р)
Сине – фиолетовое окрашивание

Первичная ароматическая аминогруппа (ароматические амины, например, анилин и его производные)
Ароматический альдегид (газетная бумага), H2SO4 (р)
Лигниновая проба – оранжево – желтое окрашивание газетной бумаги


NaNO2, HCl,
· – нафтол в щелочной среде (или любой фенол в щелочной среде)
Образование азокрасителя – от оранжево – красного до вишнево – красного цвета

Запишите общий вывод о проделанной работе.

Лабораторная работа №10.

Тема: Исследование свойств термопластичных полимеров (полиэтилена и полистирола). Распознавание пластмасс. Обнаружение хлора в поливинилхлориде. Отношение синтетических волокон к растворам кислот, щелочей.

Цель работы: используя знания о высокомолекулярных веществах, распознать наиболее распространенные в быту пластмассы, определить отношение синтетических волокон к растворам кислот и щелочей.
Оборудование. Штатив с пробирками, трубки стеклянные, пинцет, пробиркодержатель, ножницы, проволока медная со спиралью на конце.
Вещества. Образцы пластмасс и волокон в пронумерованных пакетах, концентрированная серная кислота, 10 % раствор гидроксида натрия, лакмусовая бумажка (синяя).
Выполнение работы.

Задание 1. Исследование свойств термопластичных полимеров (полиэтилена и полистирола). Распознавание пластмасс. Обнаружение хлора в поливинилхлориде.

Определите, что содержится в каждом из предложенных вам пакетов, пользуясь приведенными в таблице 3 сведениями о пластмассах.

Таблица 3. Свойства пластмасс.

№
Пластмасса,
Состав
Внешние
свойства
Отношение
к нагреванию
Испытание
в пламени

1
Полиэтилен
(-CH2-CH2-)n
Полупрозрачный, эластичный, на ощупь жирный.
Термопластичен, из расплава можно вытянуть нити.
Горит синеватым пламенем, продолжает гореть в не зоны пламени, испуская запах горящей свечи.

2
Поливинилхлорид
(-CH2-CH-)n

·
Cl
Эластичный, в массе жесткий. Может быть окрашен в различные цвета.
Быстро размягчается.
Горит коптящим пламенем, выделяя хлороводород, вне зоны пламени не горит.

3
Полиметил - метакрилат
СН3

·
(-C-CH2-)n

·
COOCH3
Твердый, прозрачный, может быть окрашен в разные цвета.
Термопластичен, из расплава нити не вытягиваются.
Горит желтоватым пламенем с характерным потрескиванием, испуская эфирный запах.

4
Полистирол
(-СН2-СН-)n

·
С6Н5
Прозрачен и имеет молочный цвет, хрупкий (упаковочный пенопласт).
Термопластичен, из расплава вытягиваются нити.
Горит сильно-коптящим пламенем, испуская характерный запах. Продолжает гореть вне зоны пламени.


5
Капрон
(-NH-(CH2)5-CO- )n
Эластичен, может иметь окраску от белого до черного тонов.
Легко размягчается, из расплава вытягиваются нити.
Горит светящимся пламенем, распространяя неприятный запах, продолжает гореть вне зоны пламени.

6
Полифенол – формальдегид (карболит)
Твердый, хрупкий, окрашен в темные тона от черного до коричневого цвета.
Не термопластичен.
Трудно загорается, вне зоны пламени не горит. При разложении в пламени испускает запах фенола.


Задание 2. Отношение синтетических волокон к растворам кислот, щелочей.

Определите отношение предложенных вам образцов синтетических волокон к растворам кислот и щелочей, пользуясь приведенными в таблице 4 сведениями о синтетических волокнах.
Таблица 4. Свойства синтетических волокон.

№
Волокно
Действие на волокна



серная кислота (конц.)
раствор щелочи (10 %)

1
Капрон
Растворяется.
Не растворяется.

2
Лавсан
Растворяется.
Не растворяется.

3
Нитрон
Растворяется.
Не растворяется.

4
Хлорин
Не растворяется.
Не растворяется.

Запишите общий вывод о проделанной работе.
Лабораторная работа №10.

Тема: Решение экспериментальных задач по курсу органической химии.

Цель работы: используя знания об органических веществах, научиться:
1. осуществлять указанные в задании превращения органических веществ.
2. устанавливать с помощью характерных реакций каждое из 3 выданным вам органических веществ.
3. доказывать опытным путем качественный состав выданного вам органического соединения.
Комплект 1.
Оборудование. Штатив с пробирками, проволока медная со спиралью на конце, зажимы для пробирок, горелка спиртовая, спички.
Вещества. Хлорид натрия (крист.), растворы: лакмуса, хлорида железа (
·
·
·) (10%), бромной воды, сульфата меди (
·
·) (10%), гидроксида натрия (10%), этанола, фенола (2%), серной кислоты 1:1, нитрата серебра 1%, аммиачной воды (10%); склянки с веществами для исследования: а) №1, №2, №3 – глицерин, тетрахлорметан), уксусная кислота; б) №5, №6 – этанол, растворы фенола и формальдегида; в) №7, №8, №9 – растворы уксусной и муравьиной кислот, этиленгликоль.
Пробирки для исследования: №1 и №2 – с бензином прямой гонки и крекинг- бензином, №3 и №4 – с растворами уксусной и муравьиной кислот, кусочки образцом полиэтилена и поливинилхлорида.
Задания приведены в 3 вариантах различной степени трудности, которая возрастает с увеличением номера варианта.

Выполнение работы.

Задание 1. С помощью характерных реакций определите каждое из выданных органических веществ.
Вариант
· (№1,№2,№3) – глицерин, тетрахлорметан, уксусная кислота;
Вариант
·
· (№4, №5, №6) – этанол, растворы фенола и формальдегида;
Вариант
·
·
· (№7, №8, №9) – растворы уксусной и муравьиной кислот, этиленгликоль.
Напишите уравнения проведенных реакций.

Задание 2. Проделайте реакции, с помощью которых можно осуществить превращения, и напишите уравнения соответствующих реакций.
Вариант
· – Из фенола получите трибромфенол.
Вариант
·
· – Из этанола получите ацетальдегид.
Вариант
·
·
· – Из этанола получите хлорэтан.
Напишите уравнения проведенных реакций.

Задание 3. Распознайте органические вещества.
Вариант
· (№1, №2) – бензин прямой гонки и крекинг-бензин.
Вариант
·
· (№3, №4) – растворы муравьиной и уксусной кислот.
Вариант
·
·
· (№5, №6) – кусочки образцов полиэтилена и поливинилхлорида.
Ответ обоснуйте.
Напишите уравнения проведенных реакций.

Комплект 2.
Оборудование. Штатив с пробирками, проволока медная со спиралью на конце, стаканы химические, колба с водой, пробиркодержатель, пипетки, трубки стеклянные.
Вещества. Этанол, бутанол, спиртовой раствор йода, раствор сульфата меди (
·
·) или аммиачный раствор оксида серебра, формальдегид (10%), полиэтилен, поливинилхлорид, уксусная кислота (70%), сахароза (крист.), гидроксид натрия (10%), серная кислота (конц.), лакмус, фенолфталеин, наборы для распознавания: а) пробирки № 1,2,3 (глицерин, бензин, крахмальный клейстер); б) пробирки № 4, 5, 6 (порошки глюкозы, сахарозы, крахмала); в) № 7,8,9 (белок, крахмал, мыло).

Выполнение работы.

Задание 1. Проделайте реакции, с помощью которых можно получить вещества:
Вариант
· – из карбоновой кислоты – соль этой кислоты.
Вариант
·
· – из альдегида – карбоновую кислоту.
Поясните, как вы установили наличие полученного вещества, и напишите уравнения проделанных реакций.

Задание 2. Распознайте каждое из выданных вам органических веществ и напишите уравнения соответствующих реакций.
Вариант
· – в пробирках № 1,2,3 – глицерин, крахмальный клейстер, бензин.
Вариант
·
· – в пробирках № 4,5,6 – порошки глюкозы, сахарозы крахмала.
Вариант
·
·
· – в пробирках № 7,8,9 – белок, крахмал, мыло.
Напишите уравнения проведенных реакций.

Задание 3. Докажите качественный состав органических веществ.
Вариант
· – сахарозы.
Вариант
·
· – полиэтилена.
Вариант
·
·
· – поливинилхлорида.
Напишите уравнения проведенных реакций.
Запишите общий вывод о проделанной работе.








13 PAGE \* MERGEFORMAT 142515



KMnO4

Н2SО4

Na2SO3

Na2SO4

MnSO4

K2SO4

KMnO4

KOH

Na2SO3

Na2SO4

K2MnO4

Н2О

KMnO4

Н2О

Na2SO3

Na2SO4

MnO(OH)2

KOH