1. Название работы. Цель работы.
2. Номер и название опыта.
3. Химизм происходящих процессов (уравнения реакций).
4. Краткая методика эксперимента.
5. Наблюдения (описывается аналитический эффект реакции: изменение окраски, выпадение осадка, выделение газа, появление характерного запаха и др.).
6. Выводы (в выводах осмысливается и указывается значение реакции или ее продуктов для медицины, возможности обнаружения каких-либо соединений в биологическом материале и т.д.).
7. Ответы на вопросы.
Лабораторная работа оформляется в общей тетради для лабораторно-практических занятий. Каждая следующая лабораторная начинается с нового листа. Обязательны поля, на которых после собеседования с преподавателем можно внести правку в наблюдениях и выводах. Лабораторная работа считается зачтенной после ее личного практического выполнения и защиты (знания химизма, ответов на вопросы). Частью лабораторной работы может являться выполнение эксперимента с элементами исследовательской работы (УИРС). Эксперимент по УИРС, как правило, предлагается студентам, успешно справившимся с опытами лабораторной работы.
Занятие 1.1.2.
ТЕМА: Основы химической термодинамики и биоэнергетики. Термодинамика химического равновесия.
ЦЕЛЬ: Научиться формулировать и применять основные положения термодинамики к физическим и химическим процессам.
Лабораторная работа №1
Качественные опыты по химическому равновесию
Цель: Изучить влияние изменения концентраций и температуры на состояние химического равновесия. Сравнить результаты наблюдений с прогнозом на основе принципа Ле Шателье.
Оборудование. Химические стаканы вместимостью 100 и 250 мл, пробирки одинакового диаметра в штативе, пипетки глазные или капельницы, спиртовка.
Реактивы: Насыщенные растворы FeCl3, KNCS, раствор дийода (с=0,05моль/л), 0,5%-ный раствор крахмала, КС1(крист).
Выполнение эксперимента
Опыт 1. Смещение химического равновесия при изменении концентрации реагентов
Для опыта воспользуемся реакцией образования железа (III) тиоцианата:
FeCl3+ 3KNCS «Fe(NCS)3 + ЗКС1
(точнее, в данной реакции получаются тиоцианатные комплексы железа (III) с числом тиоцианатных групп у атома железа от 1 до 6).
Железо (III) тиоцианат интенсивно окрашен в красный цвет, раствор FeCl3 - в желтоватый, а растворы KNCS и КС1 бесцветны. При изменении концентрации Fe(NCS)3 окраска раствора изменяется, что позволяет визуально установить направление смещения равновесия.
К 20 мл воды в небольшом стакане прибавьте по 1-2 капли насыщенных растворов FeСl3 и KNCS. Полученный раствор разлейте в четыре пробирки. Затем в 1-ю пробирку прибавьте несколько капель концентрированного раствора FeСl3. Что наблюдаете? Запишите в таблицу наблюдаемое изменение окраски и укажите направление смещения равновесия (стрелка вправо или влево).
Затем во 2-ю пробирку прибавьте несколько капель концентрированного раствора KNCS. Снова отметьте наблюдения и запишите в таблицу наблюдаемое изменение окраски и укажите направление смещения равновесия. Наконец, в З-ю пробирку прибавьте немного кристаллического КС1. Сравните окраску в З-й пробирке после прибавления КС1 с окраской раствора в пробирке сравнения, запишите изменение окраски в таблицу и укажите направление смещения равновесия. Запишите, соответствуют ли наблюдаемые смещения химического равновесия принципу Ле Шателье.
| Пробирка | Добавлено в пробирку | Наблюдение - изменение интенсивности окраски | Вывод - направление смещения равновесия |
| FeCl3 (р) | |||
| KNCS (р) | |||
| KCl (т) | |||
Опыт 2. Смещение химического равновесия при изменении температуры.
В стакане вместимостью 250 мл нагрейте воду (почти до кипения). В две пробирки внесите по 4-5 мл крахмала и прибавьте туда же по 3-4 мл раствора дииода. Запишите наблюдения (цвет образовавшегося раствора). Нагрейте одну из пробирок, опустив ее на несколько минут в стакан с горячей водой. Вторую пробирку оставьте для сравнения. Наблюдайте изменение окраски. Как изменяется окраска раствора в нагретой пробирке по сравнению с холодной? Запишите наблюдения. Охладите нагретую пробирку. Что происходит? Запишите уравнение изученного равновесия:
I2 + крахмал «[I2 ×Крахмал]
желтый бесцветный синий
Наблюдения:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Основываясь на результатах наблюдений, сделайте вывод о направлении смещения равновесия в системе при ее нагревании и охлаждении. Исходя из принципа Ле Шателье, ответьте на вопрос: - экзо- или эндотермической является реакция образования иодокрахмала и реакция его диссоциации?
Выводы:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Вопросы к защите работы
1. Запишите выражение констант равновесия работе (ЗДМ), изученных вами реакций.
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
2. Сформулируйте принцип Ле-Шателье.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3. Влияет ли катализатор на положение равновесия? Зависит ли числовое значение константы равновесия от катализатора?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
4. При увеличении температуры увеличиваются скорости как прямой, так и обратной реакций. Почему же наблюдается смещение равновесия? Изменяется ли при этом константа химического равновесия?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
5.В какую сторону сместится равновесие СО(г) + Н2О(г)↔СО2(г) + Н2, ΔН0 =-43 кДж
а) при уменьшении концентрации воды______________
б) при увеличении температуры____________________
в) при уменьшении давления_______________________
6. Изменяется ли константа химического равновесия при смещении равновесия в результате изменения концентрации какого-либо компонента системы?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Занятие 1.1.3.
ТЕМА: Растворы. Коллигативные свойства ратворов
ЦЕЛЬ: Изучить коллигативные свойства растворов и приобрести навыки криометрических измерений.
Лабораторная работа №2
