Általános és fizikai kémiai gyakorlatok

Tartalom

Első fejezet: BEVEZETÉS A LABORATÓRIUMI MUNKÁBA (Hargitainé dr. Tóth Ágnes) 3
I. A laboratóriumi munkarend 3
II. Balesetvédelmi rendszabályok 4
III. Laboratóriumi felszerelés 7
1. feladat: A gázégők és használatuk 14
2. feladat: Fontosabb üvegtechnikai műveletek 16
3. feladat: Parafa dugók és gumidugók használata, fúrása 18
4. feladat: Desztilláltvizes fecskendőpalack készítése 20
Második fejezet: ALAPVETŐ LABORATÓRIUMI MÉRÉSEK (Hargitainé dr.Tóth Ágnes) 23
I. Tömegmérés 24
5. feladat: Táramérlegek érzékenységének meghatározása lengetéses eljárással és üveghasáb tömegének mérése 29
6. feladat: Üveghasáb tömegének meghatározása automata analitikai mérlegen 30
II. Térfogatmérés 31
7. feladat: A térfogatmérő eszközök használata 33
III. Sűrűségmérés 35
8. feladat: Folyadékok sűrűségének mérése areométerrel, oldatok töménységének meghatározása sűrűségükből 36
9. feladat: Folyadékok sűrűségének meghatározása Mohr-Westphal-mérleggel 38
10. feladat: Szilárd anyag sűrűségének meghatározása piknométerrel 40
IV. Hőmérsékletmérés 42
V. Olvadáspont és forráspont meghatározása 43
11. feladat: Olvadáspont-meghatározás 43
12. feladat: Forráspont-meghatározás 45
Harmadik fejezet: ALAPVETŐ LABORATÓRIUMI MŰVELETEK (Hargitainé dr. Tóth Ágnes) 47
I. Gázfejlesztés 47
13. feladat: Az oxigén moláris térfogatának meghatározása 50
14. feladat: A szén-dioxid moláris tömegének meghatározása 53
15. feladat: A magnézium egyenértéktömegének meghatározása 55
II. Melegítés, bepárlás, szárítás 57
III. Oldás 59
IV. Szűrés, ülepítés (dekantálás) 60
16. feladat: Különböző töménységű oldatok készítése 63
17. feladat: Az oldhatóság függése az oldandó anyag minőségétől 64
18. feladat: Az oldhatóság függése az oldószer minőségétől 65
19. feladat: A hőmérséklet hatása az oldhatóságra 66
20. feladat: Túltelített oldat készítése 67
V. Kristályosítás 68
21. feladat: Benzoesav tisztítása lúgos átcsapással és átkristályosítással, tisztaságának ellenőrzése olvadáspontja alapján 68
VI. Desztilláció 70
22. feladat: A víz tisztítása desztillációval 71
Negyedik fejezet: HŐMENNYISÉGMÉRÉS (Hargitainé dr. Tóth Ágnes) 73
23. feladat: A kaloriméter vízértékének meghatározása 75
24. feladat: Fémek fajlagos hőkapacitásának közelítő meghatározása 77
25. feladat: A jég olvadáshőjének meghatározása 78
26. feladat: Az ammónium-klorid oldási entalpiaváltozásának meghatározása 80
27. feladat: Kristályvíztartalmú és kristályvízmentes nátriumszulfát oldási entalpiaváltozásának meghatározása 81
28. feladat: Közömbösítési reakció entalpiaváltozásának meghatározása 83
Ötödik fejezet: HOMOGÉN ÉS HETEROGÉN RENDSZEREK (dr. Rácz László) 87
I. Anyagi rendszerek vizsgálata 87
29. feladat: Keverék és vegyület tulajdonságainak vizsgálata 87
30. feladat: A keverék szétválasztása ülepítéssel 88
31. feladat: Nátrium-klorid és jód keverékének szétválasztása szublimációval 89
II. Diffúzió 90
32. feladat: Oldott anyag diffúziója 90
33. feladat: A diffúziósebesség függése a hőmérséklettől 91
34. feladat: A diffúziósebesség függése a molekulatömegtől 91
35. feladat: A diffúziósebesség függése a közeg sűrűségétől 92
III. Oldhatóság 93
36. feladat: Folyadékok oldhatósága vízben 93
37. feladat: Az oldott anyag megoszlása különböző oldószerekben - Kirázás 94
38. feladat: Felső kritikus elegyedési hőmérséklet mérése 95
IV. Belső súrlódás mérése (Viszkozimetria) 96
39. feladat: Olajok belső súrlódásának meghatározása Ostwald-féle viszkoziméterrel 99
40. feladat: Folyadékok viszkozitásának meghatározása Höppier-féle viszkoziméterrel 99
V. Felületi feszültség 100
41. feladat: Felületi feszültség mérése buboréknyomásos eljárással 100
VI. Híg oldatok törvényei 103
42. feladat: Az ozmózisnyomás szemléltetése 103
43. feladat: Tyúktojás duzzasztása 104
44. feladat: Az ozmózis jelenségének megfigyelése Írásvetítővel 105
45. feladat: Koncentráció meghatározása fagyáspontcsökkenés mérésével 106
VII. Kolorimetria 108
46. feladat: Koncentráció meghatározása koloriméterrel 108
Hatodik fejezet: KOLLOIDIKA (Hargitainé dr.Tóth Ágnes) 111
I. Határfelületi jelenségek (adszorpció) 111
47. feladat: Adszorpció szilárd- és gázfázis határfelületén 113
48. feladat: Adszorpció oldatban 114
49. feladat: Ioncserés adszorpció 114
50. feladat: Festékelegy szelektív adszorpciója 116
51. feladat: Néhány aminosav szétválasztása papírkromatográfia segítségével 117
II. Diszperziós kolloidok 119
52. feladat: Aeroszol előállítása 119
53. feladat: Kénszuszpenzió előállítása 120
54. feladat: Vas/III/-hidroxid-szol előállítása heterogén rendszerből adszorpciós peptizálással 121
55. feladat: Vas/III/-hidroxid-szol előállítása homogén rendszerből hidrolízissel 121
56. feladat: Negatív töltésű antimon-triszulfid-szol előállítása és koagulálásának vizsgálata 122
57. feladat: Krómsárga-szol előállítása és stabilizálása védőkolloid segítségével 123
58. feladat: Vas/m/-hidroxid-szol elektroforézise 124
59. feladat: Emulziók előállítása 125
III. Asszociációs kolloidok 126
60. feladat: Asszociációs kolloid oldat készítése 126
61. feladat: A mosószerek hatásmechanizmusának tanulmányozása 127
IV. Makromolekuláris kolloidok 128
62. feladat: A polisztirol előállítása 128
63. feladat: Kolloid oldat dializálása 129
V. Gélek 130
64. feladat: Zselatingél előállítása. Diffúzió vizsgálata gélben 130
Hetedik fejezet: A KÉMIAI FOLYAMATOK SEBESSÉGE (dr. Rácz László) 133
I. A reakciók időbeli lefolyása 134
65. feladat: Pillanat- és időben mérhető reakciók 134
66. feladat: Etil-acetát elszappanosítása 135
67. feladat: A reakciósebesség és az aktiválási energia összefüggésének vizsgálata 136
68. feladat: Landolt-féle reakció 137
69. feladat: A reakciósebességi állandó meghatározása közelítő pontossággal 138
II. A reakciósebességet befolyásoló tényezők vizsgálata 140
70. feladat: A reakciósebesség függése a koncentrációtól 140
71. feladat: A reakciósebesség függése a hőmérséklettől 141
III. Homogén katalízis 142
72. feladat: A vas oxidálása sósavval 142
73. feladat: Hidrogén-per oxid katalitikus bontása kálium-jodiddal 143
74. feladat: Kálium-permanganát redukálása atomos hidrogénnel 144
IV. Heterogén katalízis 145
75. feladat: A katalizátorfelület nagyságának hatása a reakciósebességre 145
76. feladat: Kén-dioxid oxidálása kén-trioxiddá 146
77. feladat: A kockacukor égése 147
V. Autokatalízis, inhibíció 148
78. feladat: Réz és salétromsav reakciósebességének változása nátrium-nitrit, ill. karbamid hatására 148
Nyolcadik fejezet; FOTOKÉMIA (dr. Rácz László) 151
79. feladat: Ezüst-klorid fotolízise 152
80. feladat: Kloroform fotokatalitikus oxidációja 152
81. feladat: Kemilumineszcencia pirogallol oxidációjakor 153
Kilencedik fejezet: KÉMIAI EGYENSÚLYOK (dr. Rácz László) 155
I. Reverzibilis reakciók 156
82. feladat: Megfordítható kémiai folyamat vizsgálata 156
83. feladat: A kémiai egyensúly változása a nyomás csökkentésének hatására 157
II. Disszociációs egyensúlyok 159
84. feladat: Kobalt/II/-klorid disszociációs egyensúlya 159
85. feladat: Vas/III/-tiocianát disszociációs egyensúlya 160
III. Indikátorok és a pH vizsgálata 161
86. feladat: Sav-bázis indikátorok színváltozásának vizsgálata 161
87. feladat: A pH megállapítása indikátorpapírokkal 162
88. feladat: pH mérése mérőműszerrel 163
IV. Sók hidrolízise 166
89. feladat: Sók reakciói vízzel. Sóoldatok kémhatásának vizsgálata 166
90. feladat: A hőmérséklet hatása a hidrolízisre 167
91. feladat: A hidrolízis megfordítható folyamat 168
92. feladat: A hidrolízis teljessé tétele 169
V. Pufferelegyek 170
93. feladat: Sók és savak disszociációs egyensúlyának vizsgálata 170
94. feladat: Ecetsav-nátrium-acetát pufferoldatok vizsgálata 171
95. feladat: A pH kolorimetriás meghatározása ismert pH-jú puffer oldatok segítségével 173
VI. Heterogén egyensúlyok 174
96. feladat: Elektrolitok oldhatósági egyensúlyai 174
97. feladat: Alkáliföldfém-szulfátok oldhatósági szorzatainak összehasonlítása 176
98. feladat: Ezüst-klorid oldhatósági szorzatának meghatározása 176
99. feladat: Komplex vegyületek stabilitása 180
Tizedik fejezet: ELEKTROKÉMIA (dr. Rácz László) 183
I. Oldatok elektromos vezetése 185
100. feladat: Különböző anyagok áramvezetésének vizsgálata 185
101. feladat: Elektrolitoldat vezetésének függése a hőmérséklettől 186
102. feladat: Ecetsav vezetésének függése a hígítástól 187
103. feladat: Oldatok fajlagos- és moláris fajlagos vezetésének meghatározása 188
104. feladat: Konduktometriás titrálás 190
II. Elektromos vezetés és disszociációállandó meghatározása 192
105. feladat: A vezetési kapacitás (cellaállandó) meghatározása 192
106. feladat: A moláris fajlagos vezetés függése a koncentrációtól. Ecetsav disszociációállandójának meghatározása 193
III. Elektrolízis 195
107. feladat: Vizes oldatok elektrolízise 195
108. feladat: Póluspapír készítése 197
109. feladat: Az ionvándorlás szemléltetése 198
110. feladat: Kálium-jodid és kálium-klorid bomlás-(bontási) feszültségeinek összehasonlítása 199
111. feladat: Leválási potenciál vizsgálata 200
112. feladat: Nikkelbevonat készítése. Nikkel elektrokémiai egyenértékének (k) meghatározása 202
IV. Az elemek feszültségi sora 203
113. feladat: Az elemek standardpotenciálja alapján értelmezhető reakciók 203
114. feladat: Fémek elektrokémiai korróziója 205
V. Áramtermelő berendezések 206
115. feladat: Daniell-elem (cella) összeállítása, elektromotoros erejének és kapocsfeszültségének mérése 206
116. feladat: Koncentrációs elem készítése és elektromotoros erejének mérése 208
117. feladat: Fe2+/Fe3+ redoxirendszer standardpotenciáljának meghatározása 209
118. feladat: Ólomakkumulátor összeállítása, feltöltése és kisütése 212
Tizenegyedik fejezet: AZ ANYAGSZERKEZETTEL KAPCSOLATOS OPTIKAI MÉRÉSEK
(Hargitainé dr. Tóth Ágnes) 215
119. feladat: Vonalas színkép tanulmányozása 215
120. feladat: Jódoldat fényelnyelésének vizsgálata. A jód megoszlási hányadosainak meghatározása 217
121. feladat: Mólrefrakció és koncentráció meghatározása Abbe-féle refraktométerrel 221
122. feladat: Optikai aktivitás mérése. A szacharóz, glükóz, fruktóz és az invertcukor specifikus forgatóképességének meghatározása 226
Táblázatok
I/A. Sósav-, salétromsav- és kénsavoldatok sűrűsége 15° C-on 232
I/B. Nátrium-hidroxid-oldat és vizes ammóniaoldat sűrűsége 15° C-on 234
II. A telített vízgőznyomás /pt/ a hőmérséklet függvényében 236
III. Néhány anyag oldhatósága vízben különböző hőmérsékleten 236
IV. A nátrium-klorid oldhatósága különböző etil-alkohol-víz elegyekben, 30° C-on 237
V. Atmoszférában és higanymilliméterben kifejezett nyomásértékek átszámítása pascalra és barra 237
VI. Néhány anyag fajlagos hőkapacitása /c/ 238
VII. Izopropil-alkohol-víz elegyek sűrűsége 20°C-on 238
VIII. Sav-bázis indikátorok 239
IX. Különböző töménységű standard vizes kálium-klorid-oldatok fajlagos vezetése 240
X. Oldhatósági szorzatok szobahőmérsékleten 241
XI. Az elemek feszültségi sora standard elektródpotenciáljaik rendjében 242
XII. A nemzetközi mértékegység-rendszer /SI/ fontosabb egységei 243
Irodalomjegyzék 245

Témakörök