Т.В. Левандовская
ПРАКТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Учебное пособие
Архангельск
Поморский университет
2004
Печатается по решению
редакционно-издательского совета
Поморского университета
Автор: <...> Т.В. Левандовская, кандидат химических наук, доцент кафедры химии
ПГУ им. <...> Отсюда многочисленные ошибки в пользовании веществами и материалами от
пищевой соды до пластмасс, отсюда же и неспособность распознать недобросовестную или просто безграмотную рекламу. <...> В настоящем пособии рассмотрены с практической точки зрения отдельные
темы курса химии, представляющие наибольшую актуальность для учителя технологии. <...> Из формулы следует, что при сближении на равное расстояние атом водор ода одной молекулы метана притянется к атому углерода другой значительно слабее,
чем атом того же водорода, входящий в молекулу воды, к атому кислорода другой
молекулы. <...> Сложение векторов дает 0, то есть при том, что каждая связь представляет
хоть и слабый, но диполь, молекула в целом абсолютно неполярна. <...> Они имеют температуры кипения ниже, чем у аналогов,
способных к образованию таких связей, но выше, чем вещества с неполярными
молекулами. <...> Растворимость веществ в полярных и неполярных растворителях
Те же силы, которые определяют температуру кипения вещества, а тем самым
и его агрегатное состояние при обычных условиях, определяют и способность вещества растворяться в том или ином растворителе. <...> Молекулы или ионы растворяемого вещества должны отделиться друг от
друга, чтобы равномерно распределиться между молекулами растворителя. <...> Все они с водой не смешиваются (не растворяются в ней), а значит,
состоят из неполярных молекул (см. выше, п. <...> Итак, делаем вывод: в неполярных растворителях растворимы вещества, состоящие из
неполярных же молекул. <...> Поверхностно-активные вещества (ПАВ)
Рассмотрим взаимодействие с водой молекул какого-либо спирта с достаточно большим алкильным радикалом, например, лаурилового С 12Н25ОН. <...> Для предоставления
этого места <...>
Практическая_химия_учебное_пособие.pdf
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Поморский государственный университет
имени М.В. Ломоносова»
Т.В. Левандовская
ПРАКТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Учебное пособие
Архангельск
Поморский университет
2004
Стр.1
Печатается по решению
редакционно-издательского совета
Поморского университета
Автор:
Рецензенты:
Т.В. Левандовская, кандидат химических наук, доцент кафедры химии
ПГУ им. М.В. Ломоносова
Э.В. Швакова, кандидат педагогических наук, доцент кафедры химии
ПГУ им. М.В. Ломоносова;
Л.Н. Нестерова, кандидат педагогических наук, доцент, зав. кафедрой
теории и методики предмета АО ИППК РО;
Ю.Г. Хабаров, доктор химических наук, профессор кафедры
технологии ЦБП АГТУ
В учебном пособии теоретические химические понятия рассматриваются на примерах процессов
и веществ, с которыми учитель технологии связан или может быть связан в ходе профессиональной
деятельности. Каждый раздел теоретической части снабжен вопросами и заданиями для
контроля и самоконтроля. Практическая часть содержит примеры расчетов, необходимых для приготовления
растворов, и три лабораторных работы. В приложениях даны контрольные задачи и задания
для студентов заочного отделения.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 030600 «Технология и предпринимательство»,
но может быть полезно и студентам химических специальностей, а также учителям
школ и учреждений среднего профессионального образования.
© Поморский университет, 2004
2
Стр.2
ПРЕДИСЛОВИЕ
П р а в д и н. Дверь, например, какое имя: существительное или
прилагательное?
М и т р о ф а н. Дверь, котора дверь?
П р а в д и н. Котора дверь! Вот эта.
М и т р о ф а н. Эта? Прилагательна.
П р а в д и н. Почему же?
М и т р о ф а н. Потому что она приложена к своему месту. Вон
у чулана шеста неделя дверь стоит еще не навешена:
так та покамест существительна.
Д.И. Фонвизин. Недоросль.
В повседневной жизни мы постоянно встречаемся со многими веществами и
их химическими реакциями. Однако всегда ли мы можем увязать свойства веществ
и правила обращения с ними с материалом, изученным в школьном курсе химии
(то есть, по терминологии Митрофанушки, сделать знания из «существительных»
«прилагательными»)? Опыт показывает, что отнюдь не всегда, а точнее редко.
Отсюда многочисленные ошибки в пользовании веществами и материалами от
пищевой соды до пластмасс, отсюда же и неспособность распознать недобросовестную
или просто безграмотную рекламу. Учитывая растущее разнообразие
веществ, с которыми мы имеем дело в повседневной жизни, научиться применять
свои знания на практике необходимо для любого ученика, и немалую роль в этом
может сыграть учитель технологии.
В настоящем пособии рассмотрены с практической точки зрения отдельные
темы курса химии, представляющие наибольшую актуальность для учителя технологии.
Следует подчеркнуть, что предлагаемая методология практического подхода
к рассмотрению химических процессов и веществ не требует знаний, выходящих
за пределы школьного курса химии (а также физики и биологии), а потому может
быть в дальнейшем применена студентами и учителями при решении любых других
3
Стр.3
проблем, требующих обращения к учебникам химии. Задания, способствующие
закреплению навыков работы с учебниками, помещены в приложении.
При чтении каждого раздела обратите, пожалуйста, внимание на
вопросы и задания, заключенные в рамку. Постарайтесь сначала ответить
на них самостоятельно, не читая дальше, и только потом проверьте себя:
ответы даны в следующих абзацах.
В конце каждой главы даны вопросы и задания для контроля и самоконтроля.
Пособие
содержит практическую часть, включающую методику расчетов,
необходимых для приготовления растворов заданной концентрации, и три лабораторных
работы. В приложении даны расчетные задачи и контрольные задания для
студентов-заочников, которые могут быть использованы и студентами дневного
отделения.
Пособие может быть полезно также учителям химии школ и учреждений
среднего профессионального образования.
4
Стр.4
ЧАСТЬ I
Глава 1. ХИМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВ И ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
1.1. Агрегатное состояние вещества
Когда мы говорим о каком-то веществе, что оно является твердым, жидким
или газообразным, не уточняя условий, имеется в виду комнатная температура. На
примере воды всем хорошо известно, что в зависимости от температуры вещество
может находиться во всех трех состояниях. Но попробуйте, не читая дальше, объяснить,
почему при одной и той же температуре разные вещества находятся в разных
агрегатных состояниях? Почему разные жидкости кипят, то есть переходят в
газовую фазу, при разных температурах?
Постараемся разобраться. Для начала рассмотрим только два состояния вещества
жидкое и газообразное. В качестве примеров возьмем хорошо знакомые
всем вещества молекулярного строения метан СН4 и воду Н2О. Вода, как известно,
кипит при +100оС, метан же при 161оС. Из школьного курса физики и
химии известно, что газовая фаза, в отличие от твердой и жидкой, является разреженной,
то есть расстояния между молекулами в ней значительно больше. С другой
стороны, мы знаем, что, нагревая тело, мы сообщаем ему тепловую энергию,
которая, как любой вид энергии, может быть израсходована на совершение работы.
Тогда сформулируем наш вопрос иначе: почему на совершение однотипной работы
по удалению молекул друг от друга требуется так мало энергии в случае
метана и так много в случае воды?
5
Стр.5