Иллюстрированная энциклопедия: химические эксперименты (3000,00 руб.)

Стр.5

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Стр.10

УДК 66.0 ББК 23.5 Т56 Т56 Иллюстрированная энциклопедия: химические эксперименты / пер. с анг. М. А. Райтмана. – М.: ДМК Пресс, 2019. – 504 с.: ил. Томпсон Р. Б. ISBN 978-5-97060-736-7 Данное иллюстрированное руководство включает в себя более 30 обучающих (и забавных) химических экспериментов, множество лабораторных работ, охватывающих широкий спектр тем: от разделения растворов и проведения химических реакций до электрохимии, фотохимии и судебной химии. Вы узнаете, как без больших затрат создать домашнюю химическую лабораторию, и самостоятельно научитесь проводить различные эксперименты. Идеально подходит для старшеклассников, студентов, а также энтузиастов­самоучек. УДК 66.0 ББК 23.5 Original English language edition published by O’Reilly Media, Inc., 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472. Copyright © 2009 Robert Bruce Thompson. Russian­language edition copyright © 2019 by DMK Press. All rights reserved. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. ISBN 978­0­596­51492­1 (анг.) ISBN 978­5­97060­736­7 (рус.) Copyright © 2009 Robert Bruce Thompson © Оформление, издание, перевод, ДМК Пресс, 2019

Стр.5

Содержание Предисловие ...........................................................................................................................................................................11 Глава 1. Введение ..................................................................................................................................................................19 Ведение лабораторного журнала ..........................................................................................................................24 Глава 2. Меры обеспечения безопасности в лаборатории ..................................................................................29 Рекомендуемые правила безопасности в лаборатории ................................................................................30 Глава 3. Оснащение химической лаборатории .........................................................................................................35 Стеклянная и пластиковая лабораторная посуда универсального назначения ..................................36 Микромасштабное оборудование ..........................................................................................................................53 Рекомендуемая лабораторная посуда ..................................................................................................................55 Лабораторное оборудование и материалы ........................................................................................................58 Рабочее место..................................................................................................................................................................73 Глава 4. Реактивы для домашней химической лаборатории .............................................................................79 Химические названия ..................................................................................................................................................79 Квалификация химических реактивов .................................................................................................................81 Факторы риска химикатов и рекомендации по безопасности ...................................................................84 Пиктограммы опасности и буквенные обозначения ......................................................................................90 Правила техники безопасности ...............................................................................................................................90 Химические вещества, используемые в данной книге ..................................................................................99 Глава 5. Совершенствование навыков работы в лаборатории ........................................................................107 Погрешность измерений и значащие цифры ...................................................................................................107 Правильное обращение с химическими веществами ................................................................................. 109 Использование весов ................................................................................................................................................ 111 Измерение объема жидкостей ............................................................................................................................. 113 Фильтрация .................................................................................................................................................................... 124 Разделение веществ .................................................................................................................................................. 126 Использование нагревательного оборудования .......................................................................................... 128 Работа со стеклянными трубками ....................................................................................................................... 131 Очистка стеклянной посуды ................................................................................................................................... 134 Глава 6. Разделение смесей ........................................................................................................................................... 139 Лабораторная работа 6.1. Дифференциальная растворимость: разделение песка и сахарозы ..................................................................................................................................................................... 140 6 DIY Science: Иллюстрированная энциклопедия: химические эксперименты

Стр.7

Лабораторная работа 6.2. Дистилляция: чистый этанол ............................................................................. 143 Лабораторная работа 6.3. Рекристаллизация: выделение медного купороса .................................. 148 Лабораторная работа 6.4: Экстракция растворителями ............................................................................. 153 Лабораторная работа 6.5: Хроматография: двухфазное разделение смесей ................................... 156 Лабораторная работа 6.6: Определение формулы гидрата ...................................................................... 166 Глава 7. Растворимость и растворы ............................................................................................................................ 173 Лабораторная работа 7.1. Составление молярного раствора твердого химиката ........................... 179 Лабораторная работа 7.2. Создание моляльного раствора твердого химиката ............................... 184 Лабораторная работа 7.3. Приготовление молярного раствора жидкого химиката ........................187 Лабораторная работа 7.4. Составление раствора с использованием массовой концентрации ............................................................................................................................................................... 192 Лабораторная работа 7.5. Определение концентрации раствора с помощью оптической колориметрии ............................................................................................................................................................... 194 Глава 8. Коллигативные свойства растворов ......................................................................................................... 201 Лабораторная работа 8.1. Определение молярной массы раствора методом эбулиоскопии ...... 203 Лабораторная работа 8.2. Определение молярной массы раствора методом понижения температуры замерзания ........................................................................................................................................ 208 Лабораторная работа 8.3. Наблюдение за действием осмотического давления ........................... 212 Глава 9. Введение в химические реакции и стехиометрию .............................................................................217 Лабораторная работа 9.1. Реакция соединения ............................................................................................. 219 Лабораторная работа 9.2. Реакция разложения ............................................................................................ 224 Лабораторная работа 9.3. Реакция замещения .............................................................................................. 229 Лабораторная работа 9.4. Стехиометрия реакции обмена ....................................................................... 234 Глава 10. Окислительно-восстановительные реакции ....................................................................................... 241 Лабораторная работа 10.1. Восстановление (выделение) меди из медной руды ........................... 244 Лабораторная работа 10.2. Изучение степени окисления марганца ....................................................247 Глава 11. Кислотно-основная химия .......................................................................................................................... 253 Лабораторная работа 11.1. Что определяет водородный показатель pH? ......................................... 255 Лабораторная работа 11.2. Определение показателя pH в водно­соляном растворе .................. 261 Лабораторная работа 11.3. Изучение характеристик буферного раствора ...................................... 264 Лабораторная работа 11.4. Стандартизация хлористоводородной кислоты путем титрования ..................................................................................................................................................................... 268 Глава 12. Кинетика химических реакций .................................................................................................................277 Лабораторная работа 12.1. Определение температурного воздействия на скорость реакции ........................................................................................................................................................................... 278 Лабораторная работа 12.2. Определение влияния площади поверхности на скорость реакции ........................................................................................................................................................................... 282 Лабораторная работа 12.3. Определение влияния концентрации на скорость реакции ............ 285 Лабораторная работа 12.4. Определение влияния катализаторов на скорость реакции ........... 288 Содержание 7

Стр.8

Глава 13. Химическое равновесие и принцип Ле Шателье .............................................................................. 295 Лабораторная работа 13.1. Изучение принципа Ле Шателье в действии .......................................... 296 Лабораторная работа 13.2. Эффект общего иона в количественном выражении ........................... 302 Лабораторная работа 13.3. Определение константы произведения растворимости ................... 305 Глава 14. Химия газов ...................................................................................................................................................... 313 Лабораторная работа 14.1. Изучение зависимости объема от давления (закон Бойля–Марриота) ........................................................................................................................................ 316 Лабораторная работа 14.2. Изучение зависимости объема и температуры газов (закон Гей­Люссака) ................................................................................................................................................... 321 Лабораторная работа 14.3. Изучение зависимости давления и температуры газов (закон Шарля) ............................................................................................................................................................... 326 Лабораторная работа 14.4. Применение уравнения состояния идеального газа для определения процентной доли уксусной кислоты в уксусе ............................................................. 330 Лабораторная работа 14.5. Определение молярной массы по плотности паров ............................ 334 Глава 15. Термохимия и калориметрия .................................................................................................................... 341 Лабораторная работа 15.1. Определение теплоты растворения ............................................................ 343 Лабораторная работа 15.2. Определение теплоты плавления льда ...................................................... 346 Лабораторная работа 15.3. Определение удельной теплоемкости металла...................................... 349 Лабораторная работа 15.4. Определение теплового эффекта химической реакции (изменения энтальпии) ............................................................................................................................................. 353 Глава 16. Электрохимия................................................................................................................................................... 359 Лабораторная работа 16.1. Получение водорода и кислорода методом электролиза воды ..... 360 Лабораторная работа 16.2. Изучение электрохимического окисления железа ............................... 365 Лабораторная работа 16.3. Измерение потенциалов электродов ......................................................... 368 Лабораторная работа 16.4. Изучение преобразования энергии (напряжение и сила тока) ....... 373 Лабораторная работа 16.5. Как сделать гальваническую батарейку с двумя электродами .........377 Лабораторная работа 16.6. Как сделать аккумулятор ................................................................................. 381 Глава 17. Фотохимия ..........................................................................................................................................................387 Лабораторная работа 17.1. Фотохимическая реакция йода и оксалата .............................................. 388 Глава 18. Коллоиды и суспензии ..................................................................................................................................397 Лабораторная работа 18.1. Изучение свойств коллоидов и суспензий ............................................... 401 Лабораторная работа 18.2. Изготовление пены для пожаротушения .................................................. 404 Лабораторная работа 18.3. Изготовление гелеобразного золя ............................................................... 406 Глава 19. Качественный анализ ................................................................................................................................... 413 Лабораторная работа 19.1. Применение реакции пламени для определения ионов металла ............................................................................................................................................................................ 414 Лабораторная работа 19.2. Определение ионов металла при помощи перлов буры ................... 418 Лабораторная работа 19.3. Качественный анализ неорганических анионов ................................... 421 8 DIY Science: Иллюстрированная энциклопедия: химические эксперименты

Стр.9

Лабораторная работа 19.4. Качественный анализ неорганических катионов ...................................427 Лабораторная работа 19.5. Качественный анализ костной ткани .......................................................... 434 Глава 20. Количественный анализ .............................................................................................................................. 441 Лабораторная работа 20.1. Количественный анализ витамина С методом кислотно­основного титрования .......................................................................................................................... 442 Лабораторная работа 20.2. Количественный анализ хлорсодержащего отбеливателя методом окислительно­восстановительного титрования ........................................................................... 446 Лабораторная работа 20.3. Количественный анализ анионов морской воды .................................. 453 Глава 21. Синтез полезных соединений ................................................................................................................... 463 Лабораторная работа 21.1. Синтез метилсалицилата из аспирина ....................................................... 464 Лабораторная работа 21.2. Получение искусственного волокна ........................................................... 471 Глава 22. Криминалистическая химия .......................................................................................................................477 Лабораторная работа 22.1. Применение теста Шерлока Холмса для обнаружения крови ......... 478 Лабораторная работа 22.2. Проведение предварительного теста на содержание запрещенных наркотических веществ ............................................................................................................... 481 Лабораторная работа 22.3. Обнаружение скрытых отпечатков пальцев ............................................ 489 Лабораторная работа 22.4. Взятие пробы Марша......................................................................................... 494 Предметный указатель .................................................................................................................................................... 500 Содержание 9

Стр.10