Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства icon

Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства




НазваМіністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Сторінка1/7
Дата26.06.2012
Розмір0.77 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7


Міністерство освіти і науки України

Харківська національна академія міського господарства


Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт з органічної хімії

( для студентів 1-4 курсів усіх форм навчання спеціальностей

7.070805 - ”Екологія та охорона навколишнього середовища”,

7.092600 - ”Водопостачання та водовідведення”


Харків - ХНАМГ-2007




Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з органічної хімії

(для студентів 1-4 курсів усіх форм навчання спеціальностей 7.070805-”Екологія та охорона навколишнього середовища”, 7.092600-”Водопо­стачання та водовідведення”). Укл.:Ігнатов І.І., Мураєва О.О., Мокрицька Н.В. , Нат Т.П., Нестеренко С.В. – Харків: ХНАМГ, 2007. –

64 с.


Укладачі: І.І. Ігнатов,

О.О. Мураєва,

Н.В. Мокрицька,

Т.П. Нат,

С.В. Нестеренко


Рецензент: Т.Д. Панайотова


Рекомендовано кафедрою хімії, протокол № 8 від 09.02.2007.


Ці методичні вказівки призначені для студентів I курсу всіх форм навчання спеціальностей ”Екологія та охорона навколишнього середовища ” і ”Водопо­стачання та водовідведення” факультету інженерної екології міст. В основу ме­тодичних вказівок покладено лекційний курс з органічної хімії. Методичні вка­зівки містять лабораторні ро­боти, самостійні завдання та вправи. Мета лабора­торних робіт - навчити студен­тів виконувати нескладні синтези органічних речовин, ознайомити з головними методами їх виділення, очищення та ідентифікації, дати уявлення про якісний та кількісний аналіз органічних сполук. Перед кожною лабораторною роботою містяться вправи для самостійного виконання, які сприяють усвідомленому засвоєнню знань та розвитку інтелекту студентів.
^
Лабораторний хімічний посуд та прилади

У хімічних лабораторіях часто застосовують посуд, виготовлений із спеціального термостійкого скла, яке є стійким до дії кислот, лугів та інших хімічних реагентів.

^ Хімічні склянки бувають різної ємкості ( від 50 до 1000 мл) і використовуються для допоміжних робіт з водними розчинами та органічними рідинами.

Колби – головний лабораторний посуд для проведення органічного синтезу. Вони бувають , плоскодонні (а), круглодонні (а), плоскодонні (б) конічні (в) та інші (рис.1)




Рис.1. Колби: :

а - круглодонні; б — плоскодонні; в — двогорла; г — тригорла; д — конічна; егрушоподібні


Плоскодонні й конічні колби найчастіше використовують як приймальні єм­кості при перегонці рідин, для кристалізації та приготування розчинів. Їх не можна використовувати для нагрівання рідин до високої температури та при вакуум – перегонці. Для перегонки застосовують круглодонні колби, які можуть бути широко -, вузько -, довго - та короткогорлими, дво,- тригорлими, тощо.

Круглодонні колби, що мають відвідну трубку називаються колбами Вюрца (рис.2). Їх використовують для перегонки рідин за умов атмосферного тиску.



а б в

Рис. 2. Колби для перегонки: а — колба Вюрца; б — колба Клайзена;

в — колба Фаворського з дефлегматором


Холодильники (рис.3) застосовують для охолодження та конденсації пари, що утворюється при кипінні органічних рідин. Самий простий холодильник (повітряний) являє собою довгу скляну трубку. Він використовується при перегонці високо киплячих рідин. При перегонці низько киплячих рідин застосовують холодильник Лібіха, який складається із скляної трубки, що впаяна в другу трубку, ширшу за розмірами. Зовнішня трубка холодильника (оболонка) має два патрубки, до яких приєднують гумові трубки. Одну з них під’єднують до водопровідного крану (водоохолодження), а з другої до раковини стікає нагріта вода. Холодильник Лібіха може бути таким, що сходить донизу, або зворотним. У лабораторіях можуть також використовувати інші види холодильників – кулькові, змійовикові, тощо. Охолоджуюча здатність цих холодильників вища.



Рис. 3. Холодильники: а-повітряний; б- Лібіха; в - е - оборотні шарикові.

^ Краплинні лійки використовують для повільного додавання реагенту до реакційної суміші при здійсненні органічного синтезу. Краплинні лійки бувають з циліндричними, кулькоподібними чи грушовидними ємкостями з довгими трубками й краном (рис.4).



Рис. 4. Краплинні лійки.

Ділильні лійки використовують для розподілу не змішуваних рідин та екстракції (рис.5).


Рис. 5. Ділильні лійки.


Дефлегматори використовують для більш ретельної фракційної перегонки (рис. 6). У верхній отвір вставляють термометр, а боковий патрубок з’єднують з холодильником.




Рис.6. Дефлегматор: а- шариковий; б – ялинковий; в- з насадкою.

Трубки, заповнені CaCl2 (хлоркальцієві трубки), використовують для захисту реакційної суміші або однієї з реагуючих речовин від вологи повітря.



Бані (рис.7) (водяні, пісчані, масляні, повітряні) забезпечують рівномірне і безпечне нагрівання, запобігають перегріву реакційної суміші. Водяні бані використовують при нагріванні речовин до 1000 С, масляні – до 1500 С, електричні повітряні – до 2500 С, пісчані – до 4000 С.



а б

Рис.7. Бані: а - водяна; б – водяна з електронагрівом.

Пароутворювач (рис. 8) використовують, як джерело пару для перегонки з водяною парою та для нагріву водяних бань. Він являє собою металевий бак зі скляною трубкою, зануреною майже до його дна. Трубка захищає від різкого підвищення тиску при інтенсивному водонагріванні.





Рис. 8. Пароутворювач: 1- корпус; 2- скляна трубка; 3 - водомірне скло.


Форштоси – це спеціальні насадки для колб, бувають різних видів (рис.9). Їх часто використовують як насадки для одногорлих колб, призначених для проведення декількох операцій одночасно (наприклад, нагрів із зворотним холодильником, перемішування, додавання реагенту в реакційну суміш тощо).





Рис. 9. Форштоси


Лабораторна робота №1

Методи очищення та виділення органічних сполук


Отримані за допомогою органічного синтезу речовини, як правило, містять домішки вихідних і побічних сполук, розчинники тощо. Для їх очистки та вилучення застосовують багато методів, різноманітність яких залежить від агрегатного стану отриманої органічної речовини.


^ 1.1. Самостійна підготовка

Проробити такі розділи: очищення органічних речовин : фільтрування, кристалізація, проста і фракційна перегонка, сублімація, екстракція. Основні сировинні джерела добування органічних речовин. Особливості органічних сполук. Теорія органічних сполук А.М. Бутлерова. Ізомерія.
Виконати вправи

1.Знайдіть емпіричну формулу сполуки складу, % : С-58,5; Н-4,4; N-11,4; залишок –кисень.

2. Вивести молекулярну формулу сполуки складу, % :С-85,7; Н-14,3. Густина за воднем D =14.

3. Напишіть можливі структурні формули сполук з молекулярними формулами: С3Н83Н8О;С3Н9N.


^ 1.2. Робота в лабораторії
Методи очищення органічних речовин

Дослід 1. Кристалізація

Кристалізація –це процес утворення кристалів із розчинів, розплавів або газового середовища. Цим методом очищують кристалічні речовини. Він базується на різній розчинності органічних речовин та їх домішок у воді або іншому розчиннику при різних температурах.

У склянку ємкістю 50-100 мл кладуть невелику кількість забрудненої кристалічної речовини і додають воду в такій кількості, щоб отримати при нагріванні насичений розчин цієї речовини, наприклад, 1г бензойної кислоти і 50 мл води; 2 г щавлевої кислоти і 5 мл води. Отриманий розчин бензойної або щавлевої кислоти (ще гарячий) швидко фільтрують крізь маленький фільтр. Одну частину гарячого розчину наливають у пробірку і швидко занурюють у холодну воду. Другу частину фільтрату залишають охолоджуватися повільно (20-30 хвилин). Бензойна або щавлева кислота випадають з розчину у вигляді кристалів.

До лабораторного журналу занотовують спостереження, відмічають різницю в розмірах кристалів, що утворилися при швидкому й повільному охолодженні розчинів.


^ Дослід 2. Сублімація (дослід виконують у витяжній шафі!!).

Сублімація або возгонка пов’язані з переходом кристалічної речовини, нагрітої нижче її температури плавлення, в пароподібну фазу (минаючи рідку фазу) і далі після охолодження-знову в твердий стан.

В склянку об’ємом 100 ми насипають речовину, яку будуть сублімувати

(нафталін, бензойна кислота, тощо), в такій кількості, щоб висота шару була не менше 0,5 см.

Накривають склянку годинниковим склом або круглодонною колбою, попередньо заповнену водою, і обережно починають нагрівати до появи пари сублімованої речовини. Після цього нагрівання припиняють і залишають склянку охолоджуватися до припинення парування (сублімації). Спостереження і

висновки занотовують до лабораторного журналу.


^ Дослід 3. Екстракція (виділення)

Екстракція (виділення) ґрунтується на різній розчинності речовин у двох рідинах, що не змішуються. У пробірку кладуть 0,15 г бензойно-кислого натру,

наливають 1,5 мл води і збовтують суміш до розчинення кристалів солі. Після цього додають до розчину 2-3 краплі концентрованої хлороводневої кислоти – утворюється осад бензойної кислоти. Пробірку охолоджують у холодній воді, додають 2,5 мл ефіру, закривають пробкою і обережно збовтують до зникнення осаду. Дають відстоятися до чіткого розшарування рідин. При цьому утворюються два шари рідини: нижній шар вода, верхній - розчин бензойної кислоти в ефірі. Далі занурюють до дна пробірки піпетку з вузьким кінчиком, затиснувши її зверху вказівним пальцем; пробірку при цьому тримають другою рукою на

рівні очей. При послабленні натискання піпетка, внаслідок гідростатичного

тиску, починає поступово заповнюватися рідиною нижнього (водяного) шару. Коли весь нижній шар буде забрано, знову щільно затискують піпетку і виймають її. Зібраний водяний розчин відкидають. Ефірний розчин бензойної кислоти, що залишився в пробірці, виливають у фарфорову чашку і обережно випарюють ефір на водяній бані (що далі від вогню!!). В чашці залишаються кристали бензойної кислоти, що була екстрагована ефіром з водневого розчину.

Спостереження і висновки занотовують до лабораторного журналу.


Контрольні запитання

1. Які особливості органічних сполук?

2. Поясніть, для яких речовин можна використовувати метод кристалізації та сублімації для очищення від домішок?

3. У чому суть очищення органічних речовин методом перегонки та екстракції?

4. Основні положення теорії хімічної будови органічних сполук А.М. Бутлерова?


Лабораторна робота № 2

Якісний та кількісний аналіз органічних сполук,

визначення їх найважливіших констант
  1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства В. В. Масловський Програма та робоча програма навчальної дисципліни «Спецкурс за напрямом профілізації»
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства В. В. Масловський Програма та робоча програма навчальної дисципліни «Спецкурс за напрямом спеціалізації»
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства Білянський Олександр Максимович
Робота виконана в Харківської національної академії міського господарства Міністерства освіти І науки України, м. Харків
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства
З дисципліни «обстеження, ремонт І реконструкція будинків міського господарства»
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconХарківська національна академія міського господарства прасоленко Олексій Володимирович
Робота виконана в Харківській національній академії міського господарства, Міністерство освіти І науки України
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства сазонова людмила іванівна удк 69. 003. 658. 012 Порівняльний аналіз розвитку будівельного комплексу І суміжних галузей
Робота виконана в Харківській національній академії міського господарства Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства
...
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМетодичні вказівки
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства проблеми розвитку туризму І готельного господарства: регіональний аспект харків, хнамг
Затверджено на засіданні вченої ради Харківської національної академії міського господарства (протокол № від січня 2009 р.)
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства тенденції та напрямки розвитку туріндустрії україни харків, хнамг
Затверджено на засіданні вченої ради Харківської національної академії міського господарства (протокол № від січня 2012 р.)
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства туризм як національний пріоритет харків, хнамг
Затверджено на засіданні вченої ради Харківської національної академії міського господарства (протокол № від січня 2009 р.)
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи