miercuri, 26 august 2009
MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI CERCETĂRII
INSPECTORATUL ŞCOLAR JUDEŢEAN NEAMŢ
COLEGIUL TEHNIC „GHEORGHE CARTIANU”-PIATRA NEAMŢ
ŞCOALA DE VARĂ-TABĂRA NAŢIONALĂ DE CHIMIE
EDIŢIA a V a ,23-30 august 2009
PROBĂ PRACTICĂ DE LABORATOR
CLASA a XI a
Prof. PETRARIU VERONICA
Prof. LEANCĂ PAULA
„Inteligenţa înseamnă să combini percepţia exterioară cu ideile interioare şi să pui în valoare armonia lor.”
(J.Kepler, 1619)
LUCRAREA NR.1-TITRAREA ACIDULUI OXALIC CU NaOH
Acidul oxalic (acid etandioic, formula H2C2O4) este un acid dicarboxilic cu următoarea formulă structurală:
Se prezintă sub forma de cristale albe, solubile în apă şi este toxic. Acidul oxalic se foloseşte ca agent decolorant în industria textilă, la determinarea şi dozarea calciului în chimia analitică, sau ca soluţie etalon în stabilirea titrului soluţiei de NaOH. În acest caz acidul oxalic se neutralizează cu soluţia de NaOH până la oxalat neutru, după reacţia:
H2C2O4 + 2NaOH == Na2C2O4 + 2H2O
Titrarea se face în prezenţa unui indicator din domeniul alcalin ( fenolftaleină, albastru de timol sau tropeolină).
Mod de lucru:
¨ cântăreşte pe sticlele de ceas de la masa de lucru două probe de acid oxalic ( H2C2O4 *2H2O) de 0,20 g şi 0,30 g
¨ introdu probele în căte un pahar Erlenmeyer antrenând acidul de pe sticla de ceas cu cilindrul gradat în care se măsoară căte 30 ml apă distilată pentru fiecare probă
¨ adaugă 3-4 picături fenolftaleină
¨ titrează cu soluţie de hidroxid de sodiu de concentraţie 0,1 N până la slab roz persistent
¨ citeşte volumul de soluţie de NaOH consumat la titrare
Prelucrarea datelor:
a. Calculează titrul soluţiei de NaOH pentru fiecare probă şi valoarea medie a acestuia.
b. Determină factorul soluţiei de NaOH.
c. Realizează un tabel pe baza observaţiilor experimentale şi calculelor efectuate.
Se dau masele moleculare: MNaOH =40,005, M H2C2O4 *2H2O=126,068 .
LUCRAREA NR.2-DOZAREA UNOR ACIZI DIN PRODUSE FARMACEUTICE ŞI ALIMENTARE
2.1 DOZAREA SUBSTANŢEI ACTIVE DIN TABLETA DE ASPIRINĂ
Aspirina, sau acidul acetilsalicilic, este un medicament antiinflamator non-steroidian din familia salicilaţilor, folosit în general ca un analgezic minor, ca antipiretic, sau ca antiinflamator.
Acidul acetilsalicilic are următoarea formulă structurală:
Mod de lucru:
¨ cântăreşte la balanţa de la masa de lucru o tabletă de aspirină
¨ mojarează tableta de aspirină cântărită
¨ introdu tableta mojarată într-un pahar Erlenmeyer şi dizolvă în 10ml alcool etilic
¨adaugă 3-4 picături fenolftaleină
¨ titrează cu soluţie de hidroxid de sodiu de concentraţie 0,1 N până la culoare slab roz persistent
Prelucrarea datelor:
a. Calculează masa de substanţă activă(acid acetilsalicilic) din tableta de aspirină.
b. Determină conţinutul procentual al acidului acetilsalicilic în tableta de aspirină
c. Întocmeşte un tabel cu observaţiile efectuate şi datele experimentale obţinute.
Observaţie: Alcoolul etilic utilizat este uşor volatil şi titrarea trebuie realizată în timp util.
Se dau masele atomice: H=1, C=12, O=16, Na=23 .
2.2 DOZAREA ACIDULUI CITRIC DIN LĂMÂIE
Acidul citric (Sarea de lămâie (acid tricarbo-1,2,3-hidroxi-propan)) C6H8O7 se prezintă ca o pulbere incoloră, cu un gust acru, uşor solubil în apă şi are
următoarea formulă structurală:
Mod de lucru:
¨ stoarce zeama de la lămâia aflată la masa de lucru
¨ filtrează lichidul obţinut
¨ măsoară volumul de lichid obţinut după filtrare cu pipeta, introdu-l într-un pahar Erlenmeyer şi adaugă 2-3 picături de fenolftaleină
¨ titrează cu soluţie de hidroxid de sodiu de concentraţie 0,1 N până la culoare slab roz persistent
Prelucrarea datelor:
a. Calculează masa de substanţă activă(acid citric) conţinută în lămâia dată.
b. Notează datele în tabelul de mai jos:
Mărime analizată | Valoare obţinută |
Volumul de lichid filtrat | |
Volumul de bază consumat la titrare | |
Masa de acid citric din lămâia dată | |
Se dau masele atomice: H=1, C=12, O=16, Na=23 .
2.3 DETERMINAREA ACIDITĂŢII LAPTELUI PRIN TITRARE
Determinarea acidităţii laptelui se realizează prin neutralizarea laptelui cu o soluţie de NaOH în prezenţă de fenolftaleină.Aciditatea laptelui se exprimă în grade de aciditate ,adică volumul în ml soluţie de NaOH necesar pentru neutralizarea acidităţii din 100 ml lapte. În funcţie de concentraţia soluţiei bazice folosite pentru titrare aciditatea se poate exprima în:
- Grade Thorner (°T) folosind soluţie de NaOH N/10
- Grade Dornic (°D) folosind soluţie de NaOH N/9
- Grade Soxhlelt-Hukel (°S-H) folosind soluţie de NaOH N/4
Exprimarea acidităţii laptelui se realizează în mod curent în grade Thorner şi se calculează cu formula:
Aciditatea = 10*v* FNaOH (°T)
unde v=volumul soluţiei de NaOH folosit la titrare (ml)
FNaOH=factorul soluţiei de NaOH 0,1 N
Conform standardelor un lapte care are o aciditate până la maxim 20°T este considerat bun, poate fi pasteurizat şi poate fi folosit la pentru fabricarea produselor lactate. Dacă aciditatea este mai mare de 20°T nu poate fi pasteurizat şi se prelucrează separat.
Mod de lucru:
¨ se iau 10 ml lapte cu o pipetă şi se introduc într-un pahar Erlenmeyer
¨ se adaugă 20 ml apă distilată şi 3-4 picături de fenolftaleină
¨ se titrează cu soluţie de hidroxid de sodiu de concentraţie 0,1 N până la culoare slab roz persistent
Prelucrarea datelor:
a. Calculează aciditatea probei de lapte de la masa de lucru (FNaOH=1)
b. Notează datele în tabelul de mai jos:
Mărime analizată | Valoare obţinută |
Volumul de NaOH consumat la titrare | |
Aciditatea laptelui | |
Activităţi de laborator clasa a VIII-a
TABĂRA NAŢIONALĂ DE CHIMIE
ŞCOALA DE VARĂ
PIATRA-NEAMŢ, 23-30 AUGUST 2009
ACTIVITĂŢI DE LABORATOR
Clasa a VIII-a
IDENTIFICAREA CATIONILOR
Prof. Felicia Maftei şi Prof. Rodica Şurubaru
I. Consideraţii teoretice
În lucrările practice se poate realiza analiza calitativă sistematică ce presupune:
1. Studiu macroscopic (aspect, culoare, stare de agregare);
2. Analiza preliminară;
3. Solubilitatea;
4. Analiză cationi;
5. Analiză anioni;
6. Interpretarea şi notarea rezultatelor.
În lucrarea de faţă ne vom referi la posibilităţile de identificare ale unor cationi care se poate realiza:
a) Pe cale uscată prin coloraţia flăcării.
Ex: K+ -- violet;
Na+ -- galben intens;
Ca 2+ -- roşu cărămiziu (portocaliu);
Sr 2+ -- roşu carmin
Cu 2+ -- albastru-verzui
Ba 2+ -- galben-verzui
b) Identificarea cationilor folosind reactivi.
¨ Reacţii pentru identificarea ionului de argint, Ag+.
Halogenurile (KCl, KBr, KI) formează cu cationii de Ag+ precipitate cristaline, astfel:
AgCl -- precipitat de culoare albă;
AgBr -- precipitat de culoare galben-pai;
AgI -- precipitat de culoare galbenă
AgNO3 + KCl = KNO3 + AgCl¯
AgNO3 + KBr = KNO3 + AgBr ¯
AgNO3 + KI = KNO3 + AgI ¯
Soluţia de hidroxid de sodiu precipită ionii Ag + :
AgNO3 + NaOH = AgOH ¯ + NaNO3
2AgOH = Ag2O ¯ + H2O
negru
Ag2O se dizolvă în exces de amoniac:
Ag2O + 4 NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O
¨ Reacţii pentru identificarea ionului Ca2+:
- ionii sulfat, SO42- , precipită ionii de calciu, Ca2+ cu formarea unui compus alb, insolubil în acizi şi baze tari:
CaCl2 + CuSO4 = CaSO4 ¯ + CuCl2
- carbonatul de sodiu, Na2CO3 , dă cu sărurile de calciu un precipitat alb de carbonat de calciu:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 ¯ + 2NaCl
- ionii CrO42- precipită ionii Ca2+ cu formarea unui compus insolubil :
CaCl2 + K2CrO4 = CaCrO4 ¯ + 2KCl
galben
¨ Reacţii pentru identificarea ionului de zinc, Zn2+
- Hidroxidul de amoniu, NH4OH, precipită ionii de zinc cu formarea hidroxidului de zinc, Zn(OH)2 precipitat gelatinos de culoare albă, care se dizolvă în exces de amoniac:
ZnCl2 + 2NH4OH = 2NH4Cl + Zn(OH)2 ¯
Zn(OH)2 ¯ + 4NH4OH = [Zn(NH3)4] (OH)2 + 4H2O
- Hidroxizii alcalini KOH, NaOH, precipită cu sărurile de zinc, hidroxid de zinc, solubil în acizi şi baze tari:
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 ¯ + NaCl
Zn(OH)2 ¯ + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2 ¯ + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
¨ Reacţii pentru identificarea ionului de fer, Fe3+
- Hidroxizii NaOH, KOH, NH4OH, precipită cu sărurile ferice hidroxidul de fer (III), de culoare brun-roşcat (ruginie):
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 ¯ + 3NaCl
II. Activitatea experimentală
A. Identificarea unor cationi folosind reactivi
· Ustensile, aparatură, substanţe necesare:
- eprubete;
- soluţii apoase (sulfaţi, azotaţi, cloruri) ale ionilor cercetaţi;
- soluţii de hidroxid de sodiu şi de amoniac;
-
· Mod de lucru.
În eprubetele numerotate cu 1, 2 şi 3 se află substanţele FeCl3, ZnSO4 şi AgNO3, nu neapărat în această ordine. Pentru identificarea cationilor utilizează reactivii existenţi pe masa de lucru în sticluţe.
Atenţie ! Foloseşte volume mici de soluţii şi lucrează doar cu eprubetele aflate în stativ.
1. adaugă câteva picături de soluţie de hidroxid de sodiu în fiecare eprubetă în care se află soluţiile apoase ale ionilor metalici;
2. înregistrează observaţiile în tabelul nr. 1;
3. împarte apoi conţinutul fiecărei eprubete în 2 părţi pentru a cerceta acţiunea unui exces de hidroxid de sodiu şi exces de soluţie amoniac;
a) adaugă soluţie de hidroxid de sodiu în fiecare eprubetă cu precipitat (doar în 3 dintre eprubete) şi agită uşor;
Notează observaţiile în tabelul nr. 1
b) adaugă în celelalte 3 eprubete cu precipitat soluţie amoniac şi agită puţin.
Notează observaţiile în tabelul nr. 1.
ð Scrie ecuaţiile reacţiilor chimice efectuate (7 ecuaţii) şi ţine seama de toate informaţiile teoretice de mai sus.
ð Marchează cu ¯ formarea unui precipitat şi precizează culoarea lui.
ð Dacă precipitatul este solubil în exces de reactiv, scrie formula compusului rezultat şi precizează dacă a avut loc vreo modificare.
ð Dacă precipitatul este insolubil în exces de reactiv marchează cu „¾”.
B. Identificarea unor cationi prin coloraţia flăcării.
· Ustensile, aparatură, substanţe necesare:
- sticlă de ceas, mojar cu pistil, pahar Berzelius (sticlă reactiv), spatulă;
- substanţe (săruri);
- soluţie HCl;
- mină de creion.
· Mod de lucru:
1. Alege ustensilele şi materialele necesare experimentului: mojar cu pistil, sticlă de ceas, pahar Berzelius, mină de creion, bec de gaz.
2. Mojarează substanţa solidă din mojar şi pune-o pe sticla de ceas cu nr. 4.
3. Umezeşte mina de creion cu acid clorhidric şi arde-o în flacără. Repetă operaţia până când flacăra nu îşi mai modifică culoarea.
4. Cu mina de creion fierbinte umezită în soluţia de acid clorhidric din paharul Berzelius, atinge substanţa, apoi introdu-o în flacără de la baza flăcării spre vârful acesteia urmărind coloraţia flăcării.
5. Repetă operaţiile pentru celelalte substanţe de analizat.
6. Completează tabelul nr. 2 cu observaţiile efectuate.
Tabelul nr. 1
Ionul cercetat | Culoarea soluţiei iniţiale | Caracteristicile hidroxidului metalic | |||
Culoare | Formulă | Acţiunea excesului de HO¯ | Acţiunea NH3 | ||
Ag+ | | | | | |
Fe3+ | | | | | |
Zn2+ | | | | | |
Tabelul nr. 2
Nr. | Culoarea imprimată flăcării | Cation identificat |
1 | | |
2 | | |
3 | | |
4 | | |
Anexa nr. 1
Ecuaţiile reacţiilor chimice efectuate sunt:
1. Ag+ AgNO3 + NaOH = AgOH ¯ + NaNO3
2AgOH = Ag2O ¯ + H2O
negru
Ag2O + 4 NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O
2. Fe3+ FeCl3 + 3NaOH = Fe (OH)3 ¯
ruginiu
3. Zn2+ ZnSO4 + 2NaOH = Zn (OH)2 ¯ + Na2SO4
alb
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2 [Zn (OH)4]
Zn(OH)2 + 4NH4OH = [Zn (NH3)4] (OH)2 + 4 H2O
Anexa nr. 2
Tabelul nr. 1 completat
Nr. crt. | Ionul cercetat | Culoarea soluţiei iniţiale | Caracteristicile hidroxidului metalic | |||
Aspect şi culoare | Formulă | Acţiunea excesului de HO¯ | Acţiunea NH3 | |||
1 | Ag+ | incoloră | precipitat alb care se închide la culoare în prezenţa luminii | AgOH ¯ Ag2O | ¾ | precipitatul se dizolvă [Ag(NH3)2]OH |
2 | Fe3+ | gălbuie | precipitat ruginiu (roşu-brun) | Fe(OH)3 | ¾ | ¾ |
3 | Zn2+ | incoloră | precipitat alb, gelatinos | Zn(OH)2¯ | precipitatul se dizolvă [Zn(OH)4]2- | precipitatul se dizolvă [Zn(NH3)4]2+ |
Tabelul nr. 2
Nr. | Culoarea imprimată flăcării | Cation identificat |
1 | Roşu cărămiziu | Ca2+ |
2 | Roşu carmin | Sr2+ |
3 | Verde albastru | Cu2+ |
4 | Galben intens | Na+ |
COLORAŢIA FLĂCĂRII
Cation prezent în substanţa de analizat | Culoarea imprimată flăcării |
Na+ | Galben intens |
K+ | Roz - violet |
Ca2+ | Roşu cărămiziu |
Sr2+ | Roşu carmin |
Ba2+ | Galben verzui |
Cu2+ | Verde albastru |
BO33- | Verde |