ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Первое издание книги преследовало цель создания руководства для практических занятий по общей химии с применением полумикрометода, нашедшего широкое распространение в вузах, научно-исследовательских институтах и на производстве.
По сравнению с предыдущим настоящее издание значительно переработано и дополнено. Главное дополнение — написан новый раздел «Основы качественного анализа», где также применен полумикрометод.
Опыт преподавания общей химии для студентов нехимических факультетов или специальностей показал, что в этом курсе должны находить отражение элементы качественного анализа, в особенности, если этот курс является единственной химической дисциплиной, изучаемой студентами. Но ' и в тех случаях, когда на качественный анализ отводится мало времени (порядка 30—40 часов), оказалось целесообразным совместное преподавание смежных дисциплин*. Такое объединение, устранившее параллелизм и дублирование в этих курсах, не противоречит принципам университетского преподавания. Поскольку законы общей химии являются теоретической основой качественного анализа, с помощью совместных упражнений и лабораторных работ удается лучше закрепить изучаемый материал и развить химическое мышление студента.
В этих условиях пользование специальными учебными пособиями по качественному анализу оказалось весьма затруднительным, так как они значительно превосходят по объему программу для нехимических специальностей. Практиковавшийся выбор, материала из разных руководств сильно осложнял работу студентов и не отвечал педагогической целесообразности.
* См. Г. П. X о м ч е н к о. Объединение двух смежных дисциплин. Вестник Высшей школы, № 7, 55, 1958.
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ко второму изданию ..... 3
Часть I
ТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛУ МИКРОМЕТОДА
Рабочее место............, . 5
Материалы и реактивы............. 6
Преимущества полумикрометода.......... 7
Аппаратура ................ 9
^бщие операции:............., 14
1. Осаждение.— 14. 2. Перемешивание.— 14. 3. Центрифугирование.— 15. 4. Отделение раствора от осадка.— 16. 5. Промывание осадка.— 16. 6. Определение реакции раствора.— 17. 7. Фильтрование. — 17. 8. Нагревание.—-18. 9. Выпаривание и прокаливание. — 21. 10. Высушивание.— 21. 11. Обнаружение выделяющихся газов. — 22. 12. Мытье стеклянной аппаратуры.— 24.
Сборка химической аппаратуры..........26
1. Обработка пробок. — 26. 2. Простейшие стеклодувные работы. — 26.
Приборы для получения и хранения газов........28
1. Прибор Дементьева. — 28. 2. Прибор Киппа. — 29. 3. Газометры. — 30.
Весы и взвешивание.............. 31
Работа с микроскопом.............33
Общие правила работы в лаборатории........34
Лабораторный журнал.............35
Меры предосторожности............36
Работа 1. Газовая горелка. Элементы стеклодувного дела ... 37
Экспериментальная часть...........37
Работа с газовой горелкой .......... 37
Работа со стеклом.............38
Впаивание нихромовой проволоки ........ 39
Изготовление промывалки.........., ^0
Часть II ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ
Работа 2. Методы очистки веществ.........41
Теоретическая часть ............. 41
385
1. Перекристаллизация. — 41. 2. Возгонка. — 43. 3. Перегонка. — 45.
Экспериментальная часть........... 49
Очистка медного купороса перекристаллизацией .... 49
Очистка йода возгонкой........... 52
Плавление йода.............. 52
Очистка воды перегонкой........... 53
Очистка углекислого газа........... 53 j
Факультативная работа ........... 54 i
Вопросы и задачи............. 54 i
Работа 3. Определение эквивалента элемента ..... 55 '
Теоретическая часть ............. 55
1. Понятие об эквиваленте элемента. — 55. 2. Различные методы определения эквивалентов. — 57. 3. Метод вытеснения водорода. — 58. }
Экспериментальная часть............ 60 •''"'
Определение эквивалента цинка......... 60 J,
Факультативная работа........... 63 >У
Вопросы и задачи............. 63
Работа 4. Эквивалент сложного вещества. Титрование ... 64 <
Теоретическая часть ............. 64 i
1. Эквивалент соединения. — 64. 2. Нормальные растворы. — 67. '
3. Титрование. — 67.
Экспериментальная часть........... 68 ) j
Определение эквивалента серной кислоты...... 68 ;
Факультативные работы........... 70 А
Вопросы и задачи............. 71
Работа 5. Химическая кинетика и катализ....... 72 ,(
Теоретическая часть ............. 72
1. Скорость реакций. — 72. 2. Химическое равновесие. — 76. ^ 3. Принцип Ле-Шателье. — 78.
Экспериментальная часть........... 79
Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих \
веществ............... 79 -
Зависимость скорости реакции от температуры..... 80
v Смещение химического равновесия........ 82 !
Количественное определение активности различных катализаторов ................ 82 ,
Вопросы и задачи............. 84
Работа 6. Определение степени диссоциации электролита ... 86
- Теоретическая часть............. 86
1. Криоскопия и эбулиоскопия.—86. 2. Определение степени диссоциации. — 88. 3. Вычисление осмотического давления раствора. — 89.
Экспериментальная часть........... 91
Определение кажущейся степени диссоциации хлористого калия 91
Факультативная работа........... 94
Вопросы и задачи............. 94
Работа 7. Равновесие в растворах электролитов..... 95
Теоретическая часть ............. 95
V 1. Применение закона действующих масс к ионному равновесию. — 95. 2. Активность ионов и молекул. — 99. 3. Ионные
уравнения реакций.— 102. -„
Экспериментальная часть........... Цй
Электропроводность растворов ......... '„.
Влияние разбавления на степень диссоциации..... 1и*
Влияние одноименного иона на степень диссоциации слабых
электролитов .............. *
Поведение сильных электролитов в растворах ..... 105
Изменение концентрации водородных и гидроксильных ионов 105
Ионные реакции............. 106
Вопросы и задачи............. 106
Работа 8. Определение рН. Гидролиз........ 109
.Теоретическая часть............. 109
1. рН.— 109. 2. Гидролиз солей.— 112.'3. Написание уравнений гидролиза солей.— 117.
Экспериментальная часть ........... 120
Колориметрический метод определения рН...... 120
Контрольная задача на определение рН раствора .... J22
Определение характера гидролиза ........ 122
Влияние температуры на гидролиз........ 122
Влияние разбавления на гидролиз ....... , 123
Растворение цинка в продукте гидролиза ...... 123
Необратимый гидролиз........... 123
Факультативная работа........... 123
Вопросы и задачи............. 123
Работа 9. Галогены. Окислительно-восстановительные реакции 126
Теоретическая часть • • • \Й.........126
6К. Электроотриц ментов.— 127. 3. Соединения галогенов.—129lpl. ркислительно-
1. Общая характеристика.— 126KJ. Электроотрицательность эле-
восстановительные р_еакции.— 131.
Экспериментальная часть Г.......... 137
Получение хлора и хлорного железа........ 137
Горение в хлоре............. 139
Окислительные свойства хлорной воды....... 139
Образование брома и йода.......... 140
Растворимость йода . . .......... 141
Окисление йода хлором........... 141
Вытеснение йода бромом........... 141
Окисление цинка йодом ........... 141
Сравнительная устойчивость галогенидов ...... 141
Бромноватая и йодноватая кислоты........ 142
О Вопросы и задачи............. 142
Работа 10. Соединения серы. Произведение растворимости .
Теоретическая часть . . . . .•.......... 144
1. Общая характеристика. — 144.\?. Произведение растворимости.— 147. 3. Кислородные соединения серы.— 152.
Экспериментальная часть ,.......... 154
Условие образования осадков .......... 154
Условие растворения осадков ......... 155
Сульфиды металлов............ 155
Разделение ненов кадмия и цинка........ 156
Восстановительные свойства сероводорода ...... 156
Получение жидкого сернистого газа........ 156
Восстановительные свойства сернистой кислоты .... 157
Окислительные свойства сернистой кислоты..... 157
Белящие свойства сернистой кислоты....... 158
Вопросы и задачи ......... ..... 158
Работа 11. Соединения азота и фосфора....... 160
Теоретическая часть .............. 160
1. Общая характеристика. — 160. 2. Соединения азота.— 162. 3. Соединения фосфора. — 165.
Экспериментальная часть........... 168
Получение азота и нитрида магния........ 168
Получение и свойства аммиака......... 169
387
Удаление солей аммония из смеси солей......170
Получение и свойства четырехокиси азота......170
Термолиз солей азотной кислоты.........171
Окислительные и восстановительные свойства азотистой кислоты 172
Гидролиз фосфатов.............172
Соли фосфорной кислоты...........172
Вопросы и задачи.............173
Работа 12. Соединения углерода и кремния. Золи ..... 174
Теоретическая часть ............. 174
1. Общая характеристика.—174. 2. Соединения углерода и кремния.—176. 3. Золи.—180.
Экспериментальная часть...........183
Карбонаты и бикарбонаты...........183
Растворение карбонатов в кислотах ........ 183
Выщелачивание стекла...........183
Гидролиз силиката аммония........» • 184
Получение геля кремневой кислоты........184
Получение золя кремневой кислоты........184
Получение золя гидроокиси железа........184
Коагуляция.....•, • •.......185
Защитное действие . . . *.........185
Взаимная коагуляция ............ 185
Факультативная работа...........185
Вопросы и задачи.............185
Работа 13. Свойства металлов. Электрохимические процессы . . 188
Теоретическая часть......_......188
\/ 1 Нормальные электродные потенциалы.-^88.2. Окислительно-™ восстановительные потенциалы.— 192. 3. Коррозия металлов.—195 4. Электролиз.— 198.
Экспериментальная часть...........201
Ряд напряжений.............201
Вытеснение свинца цинком..........201
Гальванический элемент ........... 201
Определение полюсов источника тока.......202
Провисание алюминиевой полоски.....". , 202
Разрушение защитной пленки.........203
Электрохимическая коррозия металлов ....... 203
Электролиз................203
Факультативные работы............204
Вопросы и задачи............ . 204
Работа 14. Соединения хрома и марганца.......207*
Теоретическая часть ............. 207
Y 1. Подгруппа хрома. — 207. 2^Амфотерные электролиты.—208.^. 3. Подгруппа марганца.—21l!^4. Окислительно-восстановитель-_J}—** ные эквиваленты. — 215.
Экспериментальная часть...........216
Амфотерность гидроокиси хрома.........216
Окисление трехвалентного хрома в шестивалентный . . . 217
Переход бихроматов в хроматы и обратно......42.}7
«.Окисление бихроматами...........517
• Соединения марганца как восстановители......217
^Соединения марганца как окислители......- -^'^
вопросы и задачи.............718
дд«Щ- Комплексные соединения........220
третич?ская часть.............220
1. Образование комплексных соединений. — 220. 2. Устойчивость комплексных ионов. — 223. 3. Гетерополикислоты. — 226. 4. Но-
менклатура комплексных соединений. — 226.
Экспериментальная часть л.......... 228
Ионы двойной и комплексной солей........ 228
Комплексные соединения меди......... 228
Комплексные соединения серебра........ 228
Комплексные соединения железа......... 229
Реакция на фосфат-ион . . . . '........ 229
Получение тетрароданокобальтоата аммония..... 230
Реакция Чугаева............. 230
Факультативные работы........... 230
Вопросы и задачи ............. 230
Часть III ОСНОВЫ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА
Общие вопросы............. 234
1. Аналитическая химия как наука. — 234. 2. Методы качественного анализа. — 235. 3. Макро- и полумикрометоды. — 236. 4. Чувствительность качественных реакций.—237. 5. Классификация катионов. — 238.
Работа 16. Катионы I и II групп......... 239
Теоретическая часть ............. 239
1. Общая характеристика катионов I аналитической группы.—239. 2. Общая характеристика катионов II аналитической группы.—241. 3. Другие теоретические вопросы.—242.
Экспериментальная часть........... 242
Частные реакции катионов I группы........ 242
Реакции иона калия К+ ...... 242
Реакции иона натрия Na+........... 244
Реакции иона аммония NH4+.......... 246
Реакции иона магния Mg- + +.......... 247
Общие реакции катионов II группы...... . 248
Действие группового реактива ......... 248
Частные реакции катионов II группы....... 249
Реакции иона бария Ва++........ 249
Реакции иона кальция Са++.......... 250
Учебная задача на катионы I и II групп..... 251
Вопросы и задачи............. 251
5 а б от а 17. Анализ смеси катионов I и II групп .... 252
Экспериментальная часть........... 252
Контрольная задача на катионы I и II групп .... 252 Краткая схема хода анализа смеси катионов I и II аналитических групп . . .......... 255
3 а б от а 18. Катионы III группы.......... 255
Теоретическая часть ............. 255
1. Общая характеристика катионов III аналитической группы.—255
2. Буферные растворы. — 257. 3. Другие теоретические вопросы. — 259.
Экспериментальная часть........... 260
Общие реакции катионов III группы....... 260^)-
Действие группового реактива......... 260
Действие растворов щелочей......... 261
Частные реакции катионов III группы....... 262
Реакции иона железа (II) Fe + +........ 202"
Реакции иона железа (III) Fe + + +........ 262,
Реакции иона марганца Мп + +......... 262--
Реакции иона хрома Сг+ + +.......... 263
Реакции иона алюминия ... .........264
Реакции иона цинка Zn + +.......... 265
Вопросы и задачи ............ 266
Работа 19. Анализ смеси катионов III группы...... 268
Экспериментальная часть........... 268
Контрольная задача на катионы III группы..... 268
Факультативные работы...... .... 271
Краткая схема анализа смеси катионов III аналитической группы 271
Р а б от а 20. Ионы IV и V групп........ 271
Теоретическая часть ............. 271
1. Общая характеристика катионов IV аналитической группы.— 271
2. Общая характеристика ионов V аналитической группы. — 273. 3. Другие теоретические вопросы. — 277.
Экспериментальная часть........... 278
Общие реакции ионов IV группы..... . " . 278
Действие группового реактива 1-й подгруппы..... 278
Действие группового реактива IV группы..... 278
Частные реакции катионов IV группы....... 280
Реакция иона серебра Ag+.......... 280
Реакции иона свинца РЬ + +.......... 280
Реакции иона меди Си++........,,. . 281
Общие реакции ионов V группы........ 281
Действие группового реактива......... 281"
Частные реакции ионов V группы........ 284
Реакции арсенит-иона AsO3 ......... 284
Реакции арсенат-иона AsO4 ........ 285
Реакции иона олова (II) [SnCl4]~~........ 286
Реакции иона олова (IV) [5пС1б]~~~........ 287
Вопросы и задачи............. 287
Работа 21. Анализ смеси ионов IV и V групп...... 289
Экспериментальная часть........... 289
Контрольная задача на ионы IV и V групп..... 289
Краткая схема анализа смеси ионов IV и V аналитических
групп ............... 293
Работа 22. Анионы.............. 293
Теоретическая часть............. 293
1. Классификация анионов.—293. 2. Характеристика аналитических групп анионов. — 294. 3. Другие теоретические вопро-1 сы. — 295.
Экспериментальная часть........... ~г?
Частные реакции анионов.......... 295
Реакция сульфат-иона SO4....... 295
J * ___ OQfi
Реакции сульфит-иона 5Оз ..........^уо
J l ___ OQfi
Реакция карбонат-иона СОз .......... . 90
Реакция силикат-иона SiO3~~.........• 297
Реакции фосфат-иона РО4.......... '^'
^Реакции хлор-иона С1~............ 297
Реакция бром-иона Вг~.........' . . • 298
Реакция йод-иона J~~ . . ........... 298
Реакции нитрит-иона NO2 ~ . .......... 299
Реакции нитрат-иона МОз
390
Анализ смеси анионов........... 301
Контрольная задача на анионы........ 301
Краткая схема анализа смеси анионов ....... 303
Вопросы и задачи........... 304
Работа 23. Полный анализ........... 304
Экспериментальная часть........... 304
Анализ сухой соли.....•....... 304
Краткая схема анализа соли ......... 307
Факультативные работы........... 308
Часть IV ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Работа 24. Очистка поваренной соли........ 309
Работа 25. Определение молекулярного веса кислорода . . . 310 Работа 26. Приготовление и титрование 0,1 н. раствора серной
кислоты ............ 312
Работа 27. Определение эквивалента винной кислоты .... 312
• Работа 28. Определение молекулярного веса глюкозы .... 313
Работа 29. Определение рН при помощи индикаторов . . . 313
Работа 30. Определение временной жесткости воды . . . . 315
Работа 31. Изучение эффективности действия ингибиторов . . 315
Работа 32. Никелирование.......... . 317
Работа 33. Получение квасцов.......... 318
Рабо
Цена: 200руб.