Lp. Wykaz pracowni
1.
Informacje wst
ę
pne. Przepisy BHP. Sprz
ę
t laboratoryjny. Podstawy techniki pracy w laboratorium.
2.
Powtórzenie informacji o iloczynie rozpuszczalno
ś
ci (definicje i obliczenia).
3.
Analiza jako
ś
ciowa - aniony (Kartkówka 1 i wykonanie
ć
wiczenia nr 1).
4.
Analiza jako
ś
ciowa - kationy III i IV grupy analitycznej (Kartkówka 2 i wykonanie
ć
wiczenia nr 2).
5.
Analiza miareczkowa – podział metod miareczkowych ze wzgl
ę
du na rodzaj titranta oraz sposób
prowadzenia miareczkowania. Analiza ilo
ś
ciowa – kompleksometria (Kartkówka 3 i wykonanie
ć
wiczenia nr 3: kompleksometryczne oznaczanie twardo
ś
ci wody).
6.
Analiza ilo
ś
ciowa – miareczkowanie str
ą
ceniowe (Kartkówka 4 i wykonanie
ć
wiczenia nr 3:
oznaczanie zawarto
ś
ci chlorków w wodzie metod
ą
Mohra i Volharda).
7.
Analiza ilo
ś
ciowa – alkacymetria (Kartkówka 5 i wykonanie
ć
wiczenia nr 5: oznaczanie
zasadowo
ś
ci i kwasowo
ś
ci wody).
8.
Analiza ilo
ś
ciowa – redoksometria (Kartkówka 6 i wykonanie
ć
wiczenia nr 6: oznaczanie tlenu
rozpuszczonego metod
ą
Winklera i chromu(VI)).
9.
Analiza ilo
ś
ciowa – wska
ź
niki zanieczyszczenia wody (Kartkówka 7 i wykonanie
ć
wiczenia nr 7:
oznaczanie barwy, zapachu, pH, przewodnictwa wła
ś
ciwego i utlenialno
ś
ci wody).
10. Analiza jako
ś
ciowa - w
ę
glowodany (Kartkówka 8 i wykonanie
ć
wiczenia nr 8: analiza jako
ś
ciowa
w
ę
glowodanów).
11. Analiza ilo
ś
ciowa – tłuszcze (Kartkówka 9 i wykonanie
ć
wiczenia nr 9: wyznaczanie liczby jodowej,
kwasowej i liczby zmydlania tłuszczu).
12. Analiza ilo
ś
ciowa – Zastosowanie spektrofotometrii UV/VIS do oznaczania fenoli. (Kartkówka 10
i wykonanie
ć
wiczenia nr 10: spektrofotometryczne oznaczanie fenoli metod
ą
z 4-aminoantypiryn
ą
).
13. Poprawy kartkówek.
14. Odrabianie
ć
wicze
ń
.
15. Zaliczenie przedmiotu.
Laboratorium
CHEMII OGÓLNEJ I
Ś
RODOWISKA
II rok studiów stacjonarnych I-go stopnia – 45 godzin
mgr in
ż
. Amelia Staszowska
prof. dr hab. in
ż
. Janusz Ozonek
mgr Marta Kołody
ń
ska
mgr Marzena Saczuk
Celem
ć
wiczenia jest wprowadzenie do prawidłowego i bezpiecznego wykonywania
podstawowych czynno
ś
ci laboratoryjnych.
Zakres
ć
wiczenia obejmuje zapoznanie studentów z regulaminem pracowni chemicznej
(przepisami porz
ą
dkowymi, przepisami bhp oraz zasadami pierwszej pomocy w przypadku
oparze
ń
, połkni
ę
cia odczynnika i skalecze
ń
), podstawowym sprz
ę
tem laboratoryjnym oraz
podstawami techniki laboratoryjnej: mycie szkła, wa
ż
enie na wadze analitycznej,
odmierzanie roztworów, korzystanie z odczynników chemicznych i ła
ź
ni wodnej, s
ą
czenie.
PRZEPISY PORZ
Ą
DKOWE
1. Ka
ż
dy student jest odpowiedzialny za porz
ą
dek na stanowisku, przy którym pracuje.
Po zako
ń
czeniu pracy nale
ż
y uporz
ą
dkowa
ć
stanowisko, umie
ś
ci
ć
na wła
ś
ciwych
miejscach odczynniki i sprz
ę
t laboratoryjny, szkło umy
ć
i odstawi
ć
na suszark
ę
.
2. Na stole laboratoryjnym powinien si
ę
znajdowa
ć
jedynie ten sprz
ę
t, który w danej
chwili jest potrzebny do pracy.
3. Butelki i słoiki z odczynnikami przeznaczonymi do wspólnego u
ż
ytku nale
ż
y
natychmiast po u
ż
yciu odstawi
ć
w wyznaczone miejsce.
4. Nie wolno zostawia
ć
otwartych butelek z odczynnikami.
5. Nie wolno oddziela
ć
korków od butelek.
6. W czasie
ć
wicze
ń
studenci mog
ą
korzysta
ć
tylko ze sprz
ę
tu przydzielonego im przez
prowadz
ą
cego.
7. Naczynia szklane przed u
ż
yciem nale
ż
y dokładnie obejrze
ć
i w przypadku p
ę
kni
ę
cia,
wyszczerbienia, porysowania lub zabrudzenia nale
ż
y j
ą
wymieni
ć
lub umy
ć
.
8. Resztki nie zu
ż
ytych odczynników oraz zlewki poreakcyjne nale
ż
y po zako
ń
czonym
ć
wiczeniu wyla
ć
do pojemników na zlewki.
9. Do mycia szkła i naczy
ń
laboratoryjnych u
ż
ywa
ć
wody wodoci
ą
gowej, a do ich
płukania wody destylowanej.
10. W przypadku rozlania odczynnika nale
ż
y wytrze
ć
zalan
ą
powierzchni
ę
.
11. Zbite szkło zebra
ć
i umie
ś
ci
ć
w pojemniku na stłuczki.
12. Zabronione jest spo
ż
ywanie posiłków i picie napojów w laboratorium, przed wyj
ś
ciem
z zaj
ęć
nale
ż
y dokładnie umy
ć
r
ę
ce.
PRZEPISY BEZPIECZE
Ń
STWA I HIGIENY PRACY
1. Do wykonywania
ć
wicze
ń
laboratoryjnych mog
ą
przyst
ą
pi
ć
jedynie te osoby, które
zapoznały si
ę
z regulaminem pracowni chemicznej oraz posiadaj
ą
odzie
ż
ochron
ą
(fartuch). Fartuch powinien by
ć
uszyty z włókien naturalnych. Nie powinno si
ę
stosowa
ć
odzie
ż
y ochronnej z łatwopalnych włókien syntetycznych.
2. Do
ś
wiadczenia nale
ż
y wykonywa
ć
według otrzymanych instrukcji i wskazówek osoby
prowadz
ą
cej zaj
ę
cia na miejscu do tego celu wyznaczonym.
3. Niedopuszczalne jest wykonywanie prac nie obj
ę
tych zakresem zaj
ęć
.
4. Roztwory substancji
ż
r
ą
cych i truj
ą
cych nale
ż
y pipetowa
ć
przy u
ż
yciu pompek do
pipetowania lub odmierza
ć
za pomoc
ą
dozowników.
5. Eksperymenty w trakcie których mog
ą
wydziela
ć
si
ę
truj
ą
ce substancje gazowe
nale
ż
y wykonywa
ć
pod wyci
ą
giem.
6. W trakcie ogrzewania cieczy nie nale
ż
y nachyla
ć
si
ę
nad otwartym naczyniem.
7. W przypadku ogrzewania roztworu znajduj
ą
cego si
ę
w probówce, wylot probówki
nale
ż
y kierowa
ć
w stron
ę
, gdzie nikogo nie ma.
PRACOWNIA nr 1
INFORMACJE WST
Ę
PNE. PRZEPISY BHP. SPRZ
Ę
T LABORATORYJNY.
PODSTAWY TECHNIKI PRACY W LABORATORIUM.
8. Przy oznaczaniu cech organoleptycznych preparatów (zapach) nale
ż
y jedn
ą
r
ę
k
ą
trzyma
ć
otwarte naczynie w pobli
ż
u nosa, a drug
ą
wachlowa
ć
wylot nagarniaj
ą
c
powietrze w kierunku nosa.
9. O ka
ż
dym wypadku (poparzenie, połkni
ę
cie odczynnika, skaleczenie) powiadomi
ć
prowadz
ą
cego zaj
ę
cia.
UDZIELANIE PIERWSZEJ POMOCY
1. W przypadku zatrucia substancjami gazowymi (chlorowodór, siarkowodór, chlor,
amoniak, dwutlenek siarki, tlenki azotu) nale
ż
y osob
ę
poszkodowan
ą
umie
ś
ci
ć
na
ś
wie
ż
ym powietrzu. Jako odtrutk
ę
poda
ć
du
ż
e ilo
ś
ci mleka.
2. W przypadku połkni
ę
cia wodorotlenku sodu lub potasu, nale
ż
y wypi
ć
du
ż
e ilo
ś
ci wody
z dodatkiem kwasu octowego, mlekowego lub winowego.
3. Przy zatruciu kwasami poda
ć
du
ż
e ilo
ś
ci wody, w
ę
giel aktywny lub mleko.
4. Oparzenia płomieniem, rozgrzanym palnikiem nale
ż
y zwil
ż
y
ć
alkoholem i
posmarowa
ć
ma
ś
ci
ą
born
ą
lub tranow
ą
.
5. Miejsce oparzone st
ęż
onymi kwasami nale
ż
y osuszy
ć
, przemy
ć
silnym strumieniem
wody i 5% roztworem wodorow
ę
glanu sodu.
6. Miejsca oparzone zasadami nale
ż
y przemy
ć
obficie wod
ą
a nast
ę
pnie 1% kwasem
octowym, cytrynowym lub winowym.
7. Miejsca skaleczone nale
ż
y zdezynfekowa
ć
i zabezpieczy
ć
jałowym opatrunkiem.
8. W przypadku silnego krwawienia nało
ż
y
ć
powy
ż
ej rany opask
ę
uciskow
ą
.
9. W ka
ż
dym z w/w przypadków po udzieleniu pierwszej pomocy nale
ż
y bezwzgl
ę
dnie
uda
ć
si
ę
do lekarza.
Uwaga: Apteczka znajduje si
ę
w pomieszczeniu laboratorium chemii ogólnej i
ś
rodowiska
oraz w pomieszczeniu przygotowawczym (obok laboratorium chemii).
Telefony alarmowe:
Policja
997
Stra
ż
po
ż
arna
998
Pogotowie ratunkowe
999
lub Przychodnia Studencka (DS 4) 081 538 11 93
SPRZ
Ę
T LABORATORYJNY
W pracowniach analitycznych do wykonywania analiz u
ż
ywane s
ą
ró
ż
nego rodzaju
naczynia szklane oraz przyrz
ą
dy laboratoryjne. Naczynia takie wykonuje si
ę
ze szkła
odpornego na działanie odczynników chemicznych, w szczególno
ś
ci st
ęż
onych kwasów i
zasad, wy
ż
szych temperatur oraz szybkich ich zmian. Najcz
ęś
ciej na
ś
ciankach naczy
ń
szklanych widniej liczba okre
ś
laj
ą
ca przybli
ż
on
ą
pojemno
ść
i znak fabryczny. Naczynia dzieli
si
ę
na miarowe i niemiarowe.
Naczynia miarowe słu
żą
do pobierania, przenoszenia, odmierzania okre
ś
lonej ilo
ś
ci
cieczy (pipety, biurety, cylindry miarowe) lub do przygotowywania roztworów mianowanych
lub ich rozcie
ń
czania. Wykonane s
ą
ze szkła klasy A (o najwy
ż
szej dokładno
ś
ci kalibracji) i
klasy B (szkło bezklasowe). Podstawowymi naczyniami miarowymi w analizie miareczkowej
s
ą
kolby miarowe, pipety, biurety i cylindry miarowe. Charakterystyka podstawowego sprz
ę
tu
laboratoryjnego oraz jego zastosowanie zawiera Tabela 1.
Tabela 1. Podstawowy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
ZLEWKI
Naczynia szklane o kształcie zaokr
ą
glonej u dołu szklanki z
dziobkiem do łatwiejszego wylewania cieczy w
ą
skim
strumieniem.
Zlewki mog
ą
mie
ć
ró
ż
n
ą
pojemno
ść
– od 10 ml do 5 l.
Na
ś
ciance posiadaj
ą
naniesion
ą
uproszczon
ą
skal
ę
ułatwiaj
ą
c
ą
okre
ś
lenie obj
ę
to
ś
ci. Wykorzystywane s
ą
do
ogrzewania roztworów pod ci
ś
nieniem atmosferycznym
(roztwór powinien zajmowa
ć
od 1/3 do 2/3 obj
ę
to
ś
ci zlewki),
do sporz
ą
dzania roztworów i przeprowadzania reakcji
chemicznych w fazie ciekłej.
KOLBY
Naczynia szklane słu
żą
ce do ogrzewania cieczy, nasycania
ich gazami, destylacji, miareczkowania, sporz
ą
dzania
roztworów o znanym st
ęż
eniu lub mianie (kolby miarowe).
Mog
ą
by
ć
cienko – lub grubo
ś
cienna, okr
ą
gło- lub
płaskodenna, z jedn
ą
lub kilkoma szyjkami, zale
ż
nie od
przeznaczenia.
KOLBY okr
ą
głodenne
Stosowane jako naczynia reakcyjne. Kolby o małej
pojemno
ś
ci stosuje si
ę
jako odbieralniki do destylacji.
Przy wysokiej pró
ż
ni u
ż
ywa si
ę
kolb gruszkowatych
i sercowatych. Mog
ą
by
ć
to kolby z jedna, dwoma lub
trzema szyjami o zró
ż
nicowanych
ś
rednicach i ró
ż
nych
pojemno
ś
ciach.
Tabela 1. Podstawowy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
KOLBY sto
ż
kowe
(erlenmajerki)
S
ą
to kolby szklane o kształcie sto
ż
kowym. Słu
żą
do
ogrzewania cieczy i do miareczkowania
.
KOLBY miarowe
S
ą
to płaskodenne naczynia o kształcie gruszki z w
ą
sk
ą
dług
ą
szyjk
ą
. Pojemno
ść
kolby w temp. 20
o
C jest
zaznaczona kresk
ą
wytrawion
ą
na obwodzie po
ś
rodku
szyjki. Na kolbie miarowej poza znakiem firmowym
i gatunkiem szkła wytrawione s
ą
tak
ż
e liczby wskazuj
ą
ce
pojemno
ść
naczynia oraz temperatur
ę
kalibrowania.
Pojemno
ść
kolb miarowych w laboratoriach analitycznych
wynosi: 5, 10, 25, 50, 100, 200, 250, 500 ml oraz 1, 2, 5 l.
Du
ż
e
kolby
miarowe
wykorzystuje
si
ę
do
przygotowywania
i przechowywania roztworów mianowanych. Kolby
miarowe s
ą
najcz
ęś
ciej zamykane szlifowanymi korkami.
Korki te s
ą
znakowane takim samym wytrawionym
numerem jaki znajduje si
ę
na szyjce kolby.
Stosowane do sporz
ą
dzania roztworów mianowanych.
KOLBKI miarowe
S
ą
to kolby miarowe pojemno
ś
ci 100 ml i mniejszej.
Stosowane s
ą
w spektrofotometrii i w analizie
ś
ladowej.
Tabela 1. Podstawowy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
PIPETY
S
ą
to naczynia miarowe w kształcie rurek rozszerzonych w
ś
rodku, ze zw
ęż
onym i wyci
ą
gni
ę
tym dolnym ko
ń
cem. Słu
żą
do pobierania z jednego naczynia i przenoszenia do
drugiego cieczy o
ś
ci
ś
le okre
ś
lonej obj
ę
to
ś
ci. Rozró
ż
nia si
ę
pipety: jednomiarowe (pozwalaj
ą
odmierzy
ć
dokładnie jedn
ą
obj
ę
to
ść
roztworu) i wielomiarowe.
Pojemno
ść
pipety jest zaznaczona kresk
ą
na obwodzi
górnej w
ą
skiej cz
ęś
ci. Na
ś
rodkowej szerokiej cz
ęś
ci jest
podana pojemno
ść
pipety w temp. 20
0
C. Pipety w
laboratorium analitycznym maj
ą
pojemno
ść
: 1, 2, 5, 10, 20,
25, 50 i 100 ml.
Do odmierzania roztworów odczynników w małych
nietypowych ilo
ś
ciach u
ż
ywa si
ę
pipet z podziałk
ą
. Maj
ą
one
zazwyczaj pojemno
ść
: 1, 2, 5,10 i 25 ml.
Pipety u
ż
ywane na bie
żą
co do pracy w laboratorium ustawia
si
ę
w specjalnych statywach (drewnianych lub z tworzyw
sztucznych) z otworkami. Pipety w tych statywach
ustawione s
ą
pionowo tak aby dolny koniec pipety nie
dotykał statywu. W celu zabezpieczenia pipety i biurety
przed zanieczyszczeniami i kurzem, na górny koniec tych
naczy
ń
nakłada si
ę
mał
ą
probówk
ę
.
BIURETY
Słu
żą
do dokładnego dozowania roztworów mianowanych
podczas miareczkowania. S
ą
to w
ą
skie rurki szklane, o
jednakowym przekroju, zw
ęż
one u dołu i zako
ń
czone
szlifowanym kurkiem. Kurki biuret smaruje si
ę
cienk
ą
warstewk
ą
wazeliny lub specjalnym smarem do kurków. W
analizie miareczkowej stosuje si
ę
najcz
ęś
ciej biurety o
pojemno
ś
ci 50 ml z działkami co 0,1 ml. Całe mililitry s
ą
zaznaczone na biurecie wyra
ź
niejszymi kreskami
i odpowiednimi liczbami. Rzadziej stosuje si
ę
biurety o
pojemno
ś
ci 25, 75 i 100 ml.
Tabela 1. Podstawowy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
CYLINDER MIAROWY
U
ż
ywany do odmierzania cieczy. Wykonany mo
ż
e by
ć
ze szkła lub z tworzyw sztucznych. Posiada naniesion
ą
skal
ę
na
ś
ciance bocznej. Naczynie to mo
ż
e mie
ć
pojemno
ść
od 10 ml do 2 l.
BUTELKA INKUBACYJNA
Wykorzystywana w oznaczeniach redoksometrycznych.
CYLINDER NESSLERA
Wykorzystywany w oznaczeniach kolorymetrycznych,
np. oznaczaniu barwy wody.
Tabela 1. Podstawowy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
LEJKI
Stosowane s
ą
lejki szklane i porcelanowe o
zró
ż
nicowanych wielko
ś
ciach. Zwykłych lejków
szklanych z dług
ą
i krótk
ą
nó
ż
k
ą
u
ż
ywa si
ę
do
przelewania
cieczy
a
po
zało
ż
eniu
odpowiedniego s
ą
czka do oddzielania osadów
pod normalnym ci
ś
nieniem. Lejki z szerok
ą
,
krótk
ą
nó
ż
k
ą
słu
żą
do przesypywania
i dozowania substancji stałych.
PROBÓWKI
S
ą
stosowane głównie w analizie jako
ś
ciowej.
Słu
żą
do ogrzewania małych obj
ę
to
ś
ci cieczy,
przeprowadzania reakcji chemicznych
i odwirowywania cieczy od osadu.
Pomocniczy sprz
ę
t laboratoryjny.
Sprz
ę
t ten mo
ż
e by
ć
wykonany ze szkła, tworzyw sztucznych, porcelany, drewna
i metalu. U
ż
ywa si
ę
szklanych parownic, krystalizatorów, szkiełek zegarkowych, bagietek.
Substancje ciekłe przechowuje si
ę
w butelkach, a stałe w słoikach, naczynkach wagowych
i szalkach Petriego.
U
ż
ywa si
ę
tak
ż
e probówek, zlewek, pojemników oraz tryskawek z tworzywa
sztucznego, głównie polietylenu i polipropylenu. Parownice i zlewki porcelanowe
wykorzystuje si
ę
głównie do zat
ęż
ania roztworów na gor
ą
co. Do rozdrabniania substancji
stałych słu
żą
mo
ź
dzierz porcelanowy i agatowy, a do nasypywania szpatułki i ły
ż
eczki
(Tabela 2).
Tabela 2. Pomocniczy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
ŁAPA DO PROBÓWEK
Słu
ż
y do przenoszenia ogrzewanych w probówkach
roztworów.
PODCI
Ą
GARKA DO PIPET
Inaczej pompka do pipet. Zasysanie medium nast
ę
puje
poprzez obrót małego pokr
ę
tła, które utrzymuje si
ę
w
żą
danej pozycji. Naci
ś
ni
ę
cie małej d
ź
wigni umo
ż
liwia
szybkie opró
ż
nienie pipety. Mi
ę
kki, elastyczny kołnierz
posiada mankiet gwintowany, który zapewnia bezpieczne
zamocowanie pipet szklanych lub pipet z tworzywa
sztucznego.
BAGIETKA
Jest to sprz
ę
t laboratoryjny ogólnego u
ż
ytku, o kształcie
prostego pr
ę
ta szklanego, czasami zako
ń
czonego z jednej
strony mał
ą
r
ą
czk
ą
, a z drugiej mał
ą
łopatk
ą
. Stosowany
głównie do mieszania płynów.
S
Ą
CZKI JAKO
Ś
CIOWE
i ILO
Ś
CIOWE
Wykonane z bibuły filtracyjnej. Stosowane w preparatyce
chemicznej i analizie jako
ś
ciowej i ilo
ś
ciowej.
Tabela 2. Pomocniczy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
SZKIEŁKO ZEGARKOWE
Wkl
ę
słe, okr
ą
głe szkiełko o
ś
rednicy najcz
ęś
ciej od kilku do
kilkunastu cm, słu
żą
ce do wykonywania prostych analiz
jako
ś
ciowych, odparowywania niewielkich ilo
ś
ci cieczy oraz
przykrywania naczy
ń
laboratoryjnych.
KRYSTALIZATOR
Mo
ż
e mie
ć
wylew lub nie, a jego zastosowanie to m.in.
krystalizacja. Słu
ż
y jako zbiornik dla du
ż
ych ilo
ś
ci cieczy, w
której wykonujemy jakie
ś
operacje, czyli np. jest przydatny
przy otrzymywaniu gazów nad wod
ą
oraz elektrolizie.
Podobnie jak parownica mo
ż
e by
ć
przydatny przy
odparowywaniu rozpuszczalnika.
PAROWNICZKA
Jest to sprz
ę
t laboratoryjny słu
żą
cy do odparowywania i
wypra
ż
ania substancji stałych, a czasami tak
ż
e do ich
stapiania. Parowniczki s
ą
wykonywane z materiałów
ceramicznych lub z metali szlachetnych (najcz
ęś
ciej z
platyny). Cz
ę
sto spotyka si
ę
tak
ż
e parowniczki wykonane
ze specjalnego szkła hartowanego.
NACZYNKO WAGOWE
Słu
ż
y do dokładnego odwa
ż
ania substancji stałych.
Tabela 2. Pomocniczy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
SZPATUŁKA
Narz
ę
dzie laboratoryjne, rodzaj w
ą
skiej łopatki. Wykonana
mo
ż
e by
ć
z drewna lub tworzywa sztucznego, a w
zastosowaniach laboratoryjnych - tak
ż
e ze szkła lub metalu.
W laboratorium chemicznym szpatułka słu
ż
y
ć
mo
ż
e do
nabierania materiałów sypkich, do ich mieszania lub
rozprowadzania po płaskich powierzchniach.
TRYSKAWKA PLASTIKOWA
Słu
ż
y do podawania małych lub
ś
rednich ilo
ś
ci płynu
metod
ą
natry
ś
ni
ę
cia strumieniem pod lekkim ci
ś
nieniem,
ale bez precyzyjnego odmierzania ilo
ś
ci. Szczególnie
wygodna jest do przepłukiwania osadów. Stosowana jest
równie
ż
do płukania szkła laboratoryjnego, które jest
zazwyczaj ostatnim etapem jego mycia - robi si
ę
to wod
ą
destylowan
ą
lub acetonem.
MO
Ź
DZIE
ś
Najcz
ęś
ciej jest wykonany (zarówno naczynie, jak i tłuczek)
z porcelany, kamienia (zazwyczaj agatu) lub metalu i ma
kształt płytkiej misy z lekko podwy
ż
szonymi brzegami.
Sprz
ę
t taki słu
ż
y do rozdrabniania substancji trudno
rozpuszczalnych, lub te
ż
zbrylonych. W preparatyce
laboratoryjnej mo
ź
dzierz taki mo
ż
e słu
ż
y
ć
równie
ż
do
mia
ż
d
ż
enia mi
ę
kkich cz
ęś
ci materii organicznej.
Tabela 2. Pomocniczy sprz
ę
t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz
ę
t
Zastosowanie
SZALKA PETRIEGO
Pierwotnym jej zastosowaniem było u
ż
ywanie jako naczy
ń
do hodowli mikroorganizmów. Wykorzystywana jest w
laboratorium chemicznym do:
- wylewania folii polimerów
- wykorzystywane do powolnego odparowywania wody lub
organicznych rozpuszczalników ze stałych substancji
- na
ś
wietle
ń
rozmaitych próbek.
EKSYKATOR
W eksykatorach suszy si
ę
i przechowuje substancje
higroskopijne.
Jest
to
naczynie
szklane
szczelnie
zamykane doszlifowan
ą
pokryw
ą
, zawieraj
ą
ce
ś
rodek
osuszaj
ą
cy; u
ż
ywany w toku analizy chemicznej do
studzenia i przechowywania wypra
ż
onych osadów przed
ich wa
ż
eniem.
PODSTAWY TECHNIKI LABORATORYJNEJ
Poprawne wykonanie nawet najprostszego do
ś
wiadczenia chemicznego wymaga
wykonania szeregu czynno
ś
ci. W praktyce ka
ż
da z tych czynno
ś
ci to
ś
ci
ś
le okre
ś
lony
sposób post
ę
powania. Kolejno
ść
wykonywania czynno
ś
ci nie jest dowolna. Znajomo
ść
podstawowych zasad techniki laboratoryjnej zapewnia nie tylko bezpieczn
ą
prac
ę
w
laboratorium, ale tak
ż
e pozwala na uzyskanie prawidłowych wyników oznacze
ń
.
Mycie szklanych naczy
ń
laboratoryjnych
Mycie naczy
ń
laboratoryjnych jest podstawow
ą
czynno
ś
ci
ą
wykonywan
ą
w
laboratorium. Zanieczyszczenia mechaniczne, pozostało
ś
ci po substancjach wcze
ś
niej
znajduj
ą
cych si
ę
w naczyniach lub zanieczyszczenia substancjami tłustymi mo
ż
e by
ć
przyczyn
ą
bł
ę
dów analitycznych. Naczynia powinny by
ć
myte bezpo
ś
rednio po u
ż
yciu, gdy
ż
wtedy łatwiej je odmy
ć
.
Ś
rodki stosowane do mycia naczy
ń
zale
żą
od rodzaju zanieczyszcze
ń
. Najcz
ęś
ciej
szkło myje si
ę
detergentami, które łatwo i szybko odtłuszczaj
ą
powierzchnie szklane.
Nast
ę
pnie spłukuje si
ę
je kilkakrotnie wod
ą
wodoci
ą
gow
ą
do zaniku piany i w ko
ń
cu wod
ą
destylowan
ą
. Czyste naczynie mo
ż
na pozna
ć
po tym,
ż
e woda spływa równomiernie po jego
ś
ciankach.
Naczynia zanieczyszczone alkaliami myje si
ę
kwasem solnym. Zanieczyszczenia o
charakterze kwa
ś
nym usuwaj
ą
roztwory wodorotlenków metali alkalicznych i amoniaku.
Zanieczyszczenia brunatnym dwutlenkiem manganu (po roztworach KMnO
4
) usuwa st
ęż
ony
kwas solny. Je
ż
eli w tym celu stosuje si
ę
rozcie
ń
czony H
2
SO
4
nale
ż
y doda
ć
reduktora.
Bardzo dobrym
ś
rodkiem czyszcz
ą
cym jest mieszanin chromowa – czyli nasycony roztwór
K
2
Cr
2
O
7
w st
ęż
onym H
2
SO
4
.
Ś
wie
ż
o przygotowana mieszanina chromowa ma
brunatnoczerwon
ą
barw
ę
, natomiast zu
ż
yta jest koloru ciemnozielonego.
Naczynia po roztworach substancji rozpuszczalnych w wodzie wystarczy wypłuka
ć
kilkakrotnie wod
ą
– najpierw wodoci
ą
gow
ą
a potem destylowan
ą
. Umyte
szkło
nale
ż
y
pozostawi
ć
do wyschni
ę
cia w miejscu do tego przeznaczonym, np. na ociekaczu
laboratoryjnym (Rys.1)
lub ustawi
ć
dnem do góry na kawałku bibuły.
Rys.1. Ociekacz laboratoryjny.
Naczynia miarowe powinny by
ć
tak umyte aby podczas opró
ż
niania naczynia ciecz
spływała ze
ś
cianek równomiernie, nie pozostawiaj
ą
c na nich kropelek. Naczy
ń
miarowych
nie powinno si
ę
my
ć
gor
ą
c
ą
wod
ą
jak równie
ż
ogrzewa
ć
w nich roztworów. Nie nale
ż
y
równie
ż
suszy
ć
naczy
ń
miarowych w suszarkach. Je
ż
eli trzeba szybko osuszy
ć
naczynie
miarowe to po przemyciu wod
ą
nale
ż
y opłuka
ć
je alkoholem metylowym lub acetonem - maj
ą
niskie temperatury wrzenia i bardzo szybko odparowuj
ą
z powierzchni szkła.
Wa
ż
enie na wadze analitycznej
Do wa
ż
enia w laboratoriach wykorzystuje si
ę
d
ź
wigniowe wagi równoramienne
techniczne i analityczne. Obecnie jednak w wi
ę
kszo
ść
laboratoriów korzysta si
ę
wył
ą
cznie z
elektronicznych automatycznych wag analitycznych. Wagi te posiadaj
ą
układ kalibracji
wewn
ę
trznej, który zapewnia utrzymanie dokładno
ś
ci pomiarów w czasie eksploatacji bez
ingerencji u
ż
ytkownika. Obszerna, zamykana przesuwanymi szybkami z trzech stron,
komora wa
ż
enia umo
ż
liwia wygodn
ą
i efektywn
ą
prac
ę
w pomieszczeniach, w których
niemo
ż
liwe jest wyeliminowanie ruchów powietrza. Wagi analityczne powinny by
ć
ustawiane
w specjalnych pomieszczeniach wagowych zabezpieczonych przed kurzem, wilgoci
ą
,
zmianami temperatury i sło
ń
cem. Ponadto powinny by
ć
ustawione na specjalnych stolikach
przeciwdziałaj
ą
cych drganiom i wstrz
ą
som.
Podczas pomiaru, niezale
ż
nie od rodzaju i typu wagi, obowi
ą
zuj
ą
jednakowe zasady
post
ę
powania:
- waga powinna by
ć
czysta
- wł
ą
czanie i wył
ą
czanie wagi nale
ż
y wykonywa
ć
ostro
ż
nie
- waga powinna by
ć
wypoziomowana
- nie mo
ż
na obci
ąż
a
ć
wagi wi
ę
cej ni
ż
wynosi jej no
ś
no
ść
- nakładanie i zdejmowanie przedmiotów wa
ż
onych nale
ż
y wykonywa
ć
spokojnym
ruchem
- przedmioty wa
ż
one umieszcza
ć
na
ś
rodku szalki
- wa
ż
one substancje nie powinny by
ć
kładzione bezpo
ś
rednio na szlace wagi lub papierze;
substancje stałe wa
ż
y si
ę
w naczynkach wagowych, na szkiełkach zegarkowych, ciecze
lotne w zamkni
ę
tych butelkach lub kolbkach
- rozmiar naczynia, w którym wykonuje si
ę
wa
ż
enie nie powinien by
ć
zbyt du
ż
y w
porównaniu
z odwa
ż
an
ą
substancj
ą
- waga nieu
ż
ywana powinna by
ć
wył
ą
czona i nieobci
ąż
ona.
Rys. 2. Waga laboratoryjna analityczna automatyczna (www.taniewagi.com.pl, www.sprzet-
laboratoryjny.pl).
Odwa
ż
ka analityczna – jest to dokładnie zwa
ż
ona na wadze analitycznej ilo
ść
próbki.
Odmierzanie cieczy pipet
ą
Na ko
ń
cówk
ę
pipety nało
ż
y
ć
podci
ą
gark
ę
i pobra
ć
wymagan
ą
obj
ę
to
ść
cieczy, tak
aby dolny menisk zatrzymał si
ę
na kresce. Pipet
ę
nale
ż
y trzyma
ć
pionowo a odczytu
menisku dokona
ć
tak aby oko było na wysoko
ś
ci kreski. Po ustaleniu poło
ż
enia dolnego
menisku, dotyka si
ę
ko
ń
cem pipety suchej
ś
cianki naczynia, z którego pobiera si
ę
płyn, w
celu pozostałej na
ś
ciance pipety kropli lub jej cz
ęś
ci. Pipet
ę
przenosi si
ę
nad naczynie, do
którego odmierza si
ę
roztwór. Trzymaj
ą
c pipet
ę
lekko pochylon
ą
, dotyka si
ę
jej ko
ń
cem
ś
cianki naczynia i pozwala si
ę
wypłyn
ąć
cieczy. W zw
ęż
eniu na ko
ń
cu pipety pozostaje
kropla, której nie wolno wytrz
ą
sa
ć
i wydmuchiwa
ć
, jak równie
ż
dotyka
ć
ko
ń
cem pipety cieczy
w naczyniu (chyba
ż
e tak podaje instrukcja wykonania
ć
wiczenia).
Korzystanie z odczynników chemicznych
Odczynniki i substancje techniczne ciekłe pobiera si
ę
z butelek lub balonów przez
odlewanie.
Butelk
ę
chwyta si
ę
prawa r
ę
k
ą
tak, aby etykieta dotykała wewn
ę
trznej cz
ęś
ci
dłoni. Lew
ą
r
ę
ka ujmuj
ę
si
ę
naczynie, do którego b
ę
dzie dana ciecz odlewana. Nast
ę
pnie
doln
ą
cz
ęś
ci
ą
lewej reki zdejmuje si
ę
korek z butelki i trzymaj
ą
c go (nie wolno odkłada
ć
go
na stół), odlewa si
ę
odpowiedni
ą
ilo
ść
cieczy ostro
ż
nie przechylaj
ą
c butelk
ę
. Brzegi butelki
nie powinny dotyka
ć
szyjki butelki. Po odlaniu cieczy nale
ż
y zamkn
ąć
butelk
ę
korkiem i
odstawi
ć
w miejsce gdzie poprzednio stała.
Pobieranie cieczy
ż
r
ą
cych lub dra
ż
ni
ą
cych wykonuje si
ę
w r
ę
kawicach ochronnych
pod dygestorium (wyci
ą
g laboratoryjny, Rysunek 3).
Rys. 3. Dygestorium.
Literatura
1.
Cyga
ń
ski A., Chemiczne metody analizy ilo
ś
ciowej, WNT Warszawa 1999.
2. Kocjan R. Chemia analityczna, Tom 1, PZWL, 2002.
3. Kowalczyk-Dembirska H., Łukaszewicz J., Chemia ogólna i jako
ś
ciowa analiza
chemiczna.
Ć
wiczenia laboratoryjne – cz
ęść
I, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toru
ń
2003.
4. Krzechowska M., Podstawy chemii ogólnej i
ś
rodowiska przyrodniczego.
Ć
wiczenia
laboratoryjne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
5. Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna, Tom 1, Wydawnictwo
Naukowe PWN, 2005.
6. Pelc A.,
Ć
wiczenia laboratoryjne z chemii, Politechnika Krakowska, Kraków 1996.
7. Praca zbiorowa pod red. W Brzyskiej,
Ć
wiczenia z chemii ogólnej, Wydawnictwo
UMCS, Lublin.
8. Sarbak Z., Podstawy techniki laboratoryjnej, Wydawnictwo O
ś
wiatowe FOSZE,
Rzeszów 2009.
9. Szmal S., Lipiec T., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej,
PZWL, 1997.
Iloczyn rozpuszczalno
ś
ci – iloczyn st
ęż
e
ń
molowych jonów substancji trudno
rozpuszczalnego elektrolitu w roztworze nasyconym pozostaj
ą
cym w równowadze z
nadmiarem fazy stałej w stałej temperaturze.
Wielko
ść
ta pozwala na opis dynamicznego procesu zwi
ą
zanego wytr
ą
caniem osadów.
Oznaczenia: I
r
, K
s
, K
so
, pK
s
pK
s
= -logK
s
→
K
s
= 10
-pKs
Jednostka - NIE U
ś
YWA SI
Ę
W ZAPISIE
Iloczyn rozpuszczalno
ś
ci odnosi si
ę
jedynie do substancji, których rozpuszczalno
ść
jest
mniejsza od 0,01 M (s
ą
to substancje trudno rozpuszczalne).
Substancje trudno rozpuszczalne:
- wodorotlenki metali z wyj
ą
tkiem wodorotlenków litowców
- chlorki: srebra, ołowiu(II), rt
ę
ci(I)
- bromki: srebra, ołowiu(II)
- jodki: srebra, ołowiu(II)
- siarczany(VI): baru, strontu, wapnia i ołowiu
- w
ę
glany, fosforany(V) metali z wyj
ą
tkiem soli litowców i amonu
- wszystkie siarczki z wyj
ą
tkiem soli litowców, berylowców i amonu
- tlenki: glinu(III), chromu(III), tytanu(IV), cyrkonu(IV), cyny(IV), krzemu (IV)
- w
ę
gliki, np. SiC
- CaF
2
- szczawiany: srebra, baru, wapnia, kadmu, miedzi, manganu itd.
Roztwór nasycony – to roztwór zawieraj
ą
cy maksymaln
ą
ilo
ść
substancji rozpuszczonej w
danym rozpuszczalniku i w danej temperaturze. Roztwór nasycony jest w równowadze
dynamicznej z substancj
ą
nierozpuszczon
ą
(na dnie naczynia zawieraj
ą
cego roztwór
nasycony znajduje si
ę
osad substancji nierozpuszczonej).
Roztwór nienasycony – to roztwór w którym mo
ż
na rozpu
ś
ci
ć
jeszcze pewn
ą
dodatkow
ą
ilo
ść
substancji rozpuszczonej.
Roztwór przesycony – to roztwór, w którym ilo
ść
substancji rozpuszczonej jest wi
ę
ksza ni
ż
wynosi rozpuszczalno
ść
w danych warunkach, a mimo to substancja nie krystalizuje.
Rozpuszczalno
ść
– to taka ilo
ść
substancji która jest niezb
ę
dna do otrzymania roztworu
nasyconego.
Oznaczenia rozpuszczalno
ś
ci: S, s, L
Jednostki rozpuszczalno
ś
ci:
- g/100 g H
2
O – liczba gramów substancji, która jest potrzebna do nasycenia 100 g
rozpuszczalnika w danej temperaturze, np. S
CaSO4
= 0,2 g/ 100 g H
2
O w temp. 20
0
C
- mol/L (rozpuszczalno
ść
molowa)
- g/L roztworu
- ppm, mg/dm
3
.
PRACOWNIA nr 2
ILOCZYN ROZPUSZCZALNO
Ś
CI
Rozpuszczalno
ść
wi
ę
kszo
ś
ci ciał stałych i cieczy wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, a
rozpuszczalno
ść
gazów maleje.
Porównywanie rozpuszczalno
ś
ci ró
ż
nych soli:
1. Im warto
ść
S jest wi
ę
ksza tym substancja lepiej si
ę
rozpuszcza.
2. Na podstawie warto
ś
ci iloczynu rozpuszczalno
ś
ci – bezpo
ś
rednio mo
ż
na
porównywa
ć
jedynie gdy substancje maj
ą
jednakowy ilo
ś
ciowy skład jonowy (maj
ą
identyczny wzór ogólny), np. AgBr i AgJ.
3. Wyznaczenie warto
ś
ci S dla analizowanych substancji.
Czynniki wpływaj
ą
ce na rozpuszczalno
ść
substancji trudno rozpuszczalnych:
- rodzaj substancji rozpuszczonej
- rodzaj rozpuszczalnika (podobne rozpuszcza si
ę
w podobnym)
- obecno
ść
ró
ż
nych soli w roztworze
- pH roztworu
- hydroliza trudno rozpuszczalnej soli.
Rozpuszczalno
ść
zwi
ą
zków nieorganicznych zmniejsza si
ę
na ogół po dodaniu do roztworu
rozpuszczalnika organicznego.
Efekt wspólnego jonu – iloczyn rozpuszczalno
ś
ci jest wielko
ś
ci
ą
stał
ą
w stałej
temperaturze. Je
ż
eli st
ęż
enie jednego z jonów zwi
ę
kszy si
ę
to odpowiednio musi zmniejszy
ć
si
ę
st
ęż
enie drugiego jonu lub iloczyn pozostałych jonów wchodz
ą
cych w skład cz
ą
steczki
substancji trudno rozpuszczonej .
Efekt wspólnego jonu polega wi
ę
c na zmniejszeniu rozpuszczalno
ś
ci zwi
ą
zku wskutek
obecno
ś
ci w roztworze jonów wchodz
ą
cych w skład osadu, a pochodz
ą
cych pierwotnie od
ró
ż
nych indywiduów chemicznych. Efekt ten jest tym wi
ę
kszy im osad jest trudniej
rozpuszczalny. Z tego powodu aby całkowicie wytr
ą
ci
ć
trudno rozpuszczalny zwi
ą
zek stosuje
si
ę
nadmiar ilo
ś
ci jonu wspólnego z osadem a nie jego ilo
ść
równowa
ż
n
ą
(20-40%).
> 40% efekt solny (S ro
ś
nie, gdy
ż
siła jonowa roztworu ro
ś
nie).
Efekt solny – rozpuszczalno
ść
trudno rozpuszczalnych zwi
ą
zków zwi
ę
ksza si
ę
w obecno
ś
ci
soli nie maj
ą
cych jonu wspólnego z osadem (jony obce). Zwi
ą
zane jest to ze wzrostem siły/
mocy jonowej roztworu wraz ze zwi
ę
kszaniem si
ę
st
ęż
enia jonów.
Literatura
1. Cyga
ń
ski A., Chemiczne metody analizy ilo
ś
ciowej, WNT Warszawa 1999.
2. Kocjan R. Chemia analityczna, Tom 1, PZWL, 2002.
3. Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna, Tom 1, Wydawnictwo
Naukowe PWN, 2005.
4. Szmal S., Lipiec T., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej,
PZWL, 1997.
5. Tablice chemiczne, Wydawnictwo Adamantan, 2003.
6. Wesołowski M., Zbiór zada
ń
z analizy chemicznej, WNT Warszawa 2002.
Zadania do samodzielnego rozwi
ą
zywania
1. Która sól jest lepiej rozpuszczalna w wodzie: w
ę
glan ołowiu(II) o K
s
= 7,49*10
-14
czy
fluorek strontu o K
s
= 2,5*10
-9
?
2. Oblicz pH nasyconego roztworu wodorotlenku manganu(III), K
s
= 1,0*10
-36
.
3. W ilu ml wody rozpu
ś
ci si
ę
200 mg chlorku srebra? K
s
= 1,1*10
-10
.
4. W nasyconym roztworze chromianu(VI) baru st
ęż
enie jonów baru wynosi 1,1*10
-
mol/l. Obliczy
ć
warto
ść
iloczynu rozpuszczalno
ś
ci tej soli.
5. Napisz wzór na iloczyn rozpuszczalno
ś
ci i rozpuszczalno
ść
fosforanu(V) wapnia.
6. 100 ml nasyconego roztworu wodorotlenku magnezu zawiera 5,32 *10
-2
mmola
tego
zwi
ą
zku. Obliczy
ć
warto
ść
iloczynu rozpuszczalno
ś
ci tego wodorotlenku i pH
roztworu nasyconego.
7. Jakie jest st
ęż
enie molowe jonów jodkowych w nasyconym roztworze jodku
bizmutu(III), K
s
= 8,1*10
-32
.
8. Ile razy zmieniło si
ę
(zmalało czy wzrosło) st
ęż
enie molowe jonów fluorkowych w
nasyconym roztworze fluorku magnezu, je
ż
eli [Mg
2+
] zmniejszyło si
ę
5 razy?
K
s
= 6,5*10
-9
.
9. Obliczy
ć
rozpuszczalno
ść
(mol/l) bromku srebra, je
ż
eli K
s
= 5,2*10
-13
.
10. Napisz wzór na iloczyn rozpuszczalno
ś
ci i rozpuszczalno
ść
wodorotlenku
manganu(IV).
11. Która sól jest słabiej rozpuszczalna w wodzie: chromian(VI) srebra o K
s
= 9*10
-12
czy
chromian(VI) ołowiu o K
s
= 1,8*10
-14
?
12. Oblicz rozpuszczalno
ść
(w mol/l i g/l) wodorotlenku
ż
elaza(III) w 10 dm
3
wody,
K
s
= 1,0*10
-38
.
13. Zmieszano 250 ml 0,02 M roztworu AgNO
3
i 250 ml 0,01 M NaCl. Czy wytr
ą
ci si
ę
osad chlorku srebra? Ks = 1,1*10
-10
.
14. W 2 l wody rozpuszcza si
ę
1,18 g jodku ołowiu(II). Obliczy
ć
warto
ść
iloczynu
rozpuszczalno
ś
ci tej soli.
15. Napisz wzór na iloczyn rozpuszczalno
ś
ci i rozpuszczalno
ść
arsenianu(V) miedzi(II).
16. Jaka jest rozpuszczalno
ść
siarczanu(VI) baru w wodzie i w 0,01 M roztworze chlorku
baru? pK
s
= 9,96
17. Czy wytr
ą
ci si
ę
osad bromku ołowiu(II) po zmieszaniu równych obj
ę
to
ś
ci 0,01 M
roztworów: azotanu(V) ołowiu(II) i bromku potasu ? K
s
= 9,1*10
-6
.
18. Obliczy
ć
rozpuszczalno
ść
(w mol/l i g/l) wodorotlenku kobaltu(III) w 450 ml wody.
K
s
= 4,0*10
-45
.
19. Która sól jest lepiej rozpuszczalna i dlaczego: CuBr o K
s
= 5,25*10
-9
czy CuS o
K
s
= 6,3*10
-36
.
20. Napisz wzór na iloczyn rozpuszczalno
ś
ci i rozpuszczalno
ść
fosforanu(V) cyrkonu(IV).
21. Która sól jest lepiej rozpuszczalna w wodzie: fosforan(V) srebra o K
s
= 1,3*10
-20
czy
siarczek srebra o K
s
= 6,3*10
-50
?
22. Oblicz pH nasyconego roztworu wodorotlenku berylu, K
s
= 6,3*10
-22
.
23. Ile gramów w
ę
glanu
ż
elaza(II) rozpu
ś
ci si
ę
w 3 dm
3
wody? K
s
= 3,5*10
-11
.
24. Jakie jest st
ęż
enie molowe jonów w nasyconym roztworze szczawianu niklu?
K
s
= 4,0*10
-10