Лабораторный опыт 1 по химии 11 класс: Лабораторный опыт 1 — Лаб. работы по химии 11 класс

Содержание

Ответы | Практ. 1. Химические реакции — Химия, 11 класс

2. Составьте уравнения химических реакций, охарактеризуйте их по известным вам признакам классификации. Для уравнений окислительно-восстановительных реакций составьте схемы электронных балансов. Результаты выполнения опытов занесите в таблицу.

3. Сделайте вывод.

1.По числу и составу реагентов и продуктов реакции бывают:

  1. Реакция разложения;
  2. Реакция соединения;
  3. Реакция замещения;
  4. Реакция обмена.

2.По тепловому эффекту Q:

  1. Экзотермическая;
  2. Эндотермическая.

3.ОВР и не ОВР

4.

1) ⇄\mathrm{\rightleftarrows}⇄ обратимая;

2) =\mathrm{=}= необратимая.

5.

1) каталитическая;

2) некаталитическая.

6.По характеру состояния:

  1. Гомогенные реакции;
  2. Гетерогенные реакции.

Тетрадь для лабораторных и практических работ по химии 11 класс (базовый уровень).

учени 11 класса

_____________________________

Лабораторные опыты

Лабораторный опыт №1 Дата _________

Конструирование периодической таблицы элементов с использованием карточек.

Цель: моделирование построения периодической системы.

Оборудование и реактивы: 20 карточек (6*10 см).

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.205.

Ход работы

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 2 Дата _________

Определение типа кристаллической решетки вещества и описание его свойств.

Цель: научиться определять тип кристаллической решетки и описывать свойства веществ.

Оборудование и реактивы: хлорид натрия, сахар, железо, сера, медь, сода, медный купорос, графит, нафталин, кремнезем.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.205 - 206.

Ход работы:

Тип кристаллической решетки

Вещества

Свойства вещества

Тип химической связи

Ионная

Атомная

Молекулярная

Металлическая

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 3 Дата _________

Ознакомление с коллекцией полимеров: пластмасс и волокон и изделий из них.

Цель: ознакомится с коллекцией полимеров.

Оборудование и реактивы: образцы пластмасс и волокон.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.206.

Ход работы

Полимер

Свойства полимера

Группа полимера

Полиэтилен

Полипропилен

Поливинилхлорид

Капроновое волокно

Хлопок

Шерсть

Лавсан

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 4 Дата _________

Испытание воды на жесткость. Устранение жесткости воды.

Цель: испытать воду на жесткость, научиться устранять жесткость воды.

Оборудование и реактивы: жесткая вода (раствор хлорида кальция), раствор мыла, раствор карбоната натрия, пробирки, спиртовка.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.206.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод

Запишите уравнения проведенных реакций:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 5 Дата _________

Ознакомление с минеральными водами.

Цель: ознакомление с минеральными водами.

Оборудование и реактивы:

образцы с минеральными водами, раствор соды, раствор кислоты, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.207.

Ход работы

№ п/п

Образец

Ионы, входящие в состав воды

+ раствор соды

+ раствор кислоты

Тип воды

Запишите уравнения проведенных реакций:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 6 Дата _________

Ознакомление с дисперсными системами.

Цель: ознакомление с дисперсными системами.

Оборудование и реактивы: суспензии, эмульсии, пасты, гели (с фабричными этикетками)

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.207.

Ход работы

Название образца

Применение

Срок годности

Суспензии

Эмульсии

Пасты

Гели

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 7 Дата _________

Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса.

Цель: на основании проведенного опыта сделать вывод о протекании реакции замещения.

Оборудование и реактивы: раствор медного купороса (сульфат меди (II)), кнопка, пробирка.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.207.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 8 Дата _________

Реакции, идущие с образованием осадка, газа и воды.

Цель: на основании проведенного опыта сделать вывод о протекании реакции, идущих с образованием осадка, газа и воды.

Оборудование и реактивы: раствор гидроксида натрия, раствор фенолфталеина, раствор азотной кислоты, раствор уксусной кмслоты, раствор карбоната натрия, раствор соляной кислоты, раствор нитрата серебра, раствор медного купороса (сульфат меди (II)), раствор серной кислоты, раствор хлорида бария, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.208.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 9 Дата _________

Получение кислорода разложением пероксида водорода с помощью оксида марганца (IV) и каталазы сырого картофеля.

Цель: научиться получать кислород.

Оборудование и реактивы: раствор пероксида водорода, оксид марганца (IV), сырой картофель, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.208 - 209.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 10 Дата _________

Получение водорода взаимодействием кислоты с цинком.

Цель: научиться получать водород.

Оборудование и реактивы: раствор соляной кислоты, раствор уксусной кислоты, цинк (гранулы), пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.209.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 11 Дата _________

Различные случаи гидролиза солей.

Цель: рассмотреть различные случаи гидролиза.

Оборудование и реактивы: раствор карбоната натрия, раствор хлорида цинка, раствор нитрата калия, универсальная индикаторная бумажка, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.209.

Ход работы

Раствор вещества

+ индикатор

Вывод, уравнения реакций

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 12 Дата _________

Испытание растворов кислот, оснований и солей индикаторами.

Цель: испытание растворов кислот, оснований, солей индикаторами.

Оборудование и реактивы: раствор гидроксида натрия, раствор серной кислоты, раствор карбоната калия, раствор хлорида алюминия, раствор сульфата натрия, универсальная индикаторная бумажка, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.209.

Ход работы

Раствор вещества

+ индикатор

Вывод, уравнения реакций

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 13 Дата _________

Взаимодействие соляной кислоты и раствора уксусной кислоты с металлами.

Цель: на основании проведенных опытов сделать вывод об условиях взаимодействия кислот с металлами.

Оборудование и реактивы: раствор соляной кислоты, раствор уксусной кислоты, цинк (гранулы), медная проволока, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.210.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнения реакций

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 14 Дата _________

Взаимодействие соляной кислоты и раствора уксусной кислоты с основаниями.

Цель: на основании проведенных опытов сделать вывод об условиях взаимодействия кислот с основаниями.

Оборудование и реактивы: раствор гидроксида натрия, раствор фенолфталеина, растворы соляной и уксусной кислоты, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.210.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнения реакций

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 15 Дата _________

Взаимодействие соляной кислоты и раствора уксусной кислоты с солями.

Цель: на основании проведенных опытов сделать вывод об условиях взаимодействия кислот с солями.

Оборудование и реактивы: раствор карбоната калия, раствор силиката калия, раствор соляной кислоты, раствор уксусной кислоты, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.210 - 211.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнения реакций

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 16 Дата _________

Получение и свойства нерастворимых оснований.

Цель: изучить способ получения нерастворимых оснований и его свойства.

Оборудование и реактивы: раствор сульфата меди (II), раствор гидроксида натрия, раствор серной кислоты, пробирки, спиртовка.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.210 - 211.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнения реакций

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 17 Дата _________

Гидролиз хлоридов и ацетатов щелочных металлов.

Цель: рассмотреть гидролиз хлоридов и ацетатов щелочных металлов.

Оборудование и реактивы: раствор хлорида калия, раствор ацетата калия, универсальная индикаторная бумажка, пробирки.

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с. 211.

Ход работы

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнения реакций

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Лабораторный опыт № 17 Дата _________

Ознакомление с коллекциями металлов, неметаллов, кислот, оснований, минералов и биологических материалов, содержащих некоторые соли.

Цель: ознакомление с коллекциями металлов, неметаллов, кислот, оснований, минералов и биологических материалов.

Оборудование и реактивы: алюминий, медь, цинк, свинец, сера, графит, лимонная кислота, уксусная кислота, серная кислота, гидроксид натрия, гидроксид железа (III), гидроксид меди (II), гидроксид кальция, минералы (мел, мрамор, апатит, галит, сильвинит).

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.211 - 213.

Ход работы

1.Заполните таблицу:

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Дайте характеристику кислоте:

Кислота

Группа

Характеристика

3. Дайте характеристику основанию:

Основание

Группа

Характеристика

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4. Заполните таблицу:

Название минерала

Формула и название основной составной части

Внешний вид

Применение

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Практические работы

Практическая работа №1 Дата __________

Получение, собирание и распознавание газов.

Цель:…………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.214-215.

Задание 1. Получение, собирание и распознавание водорода.

Оборудование и реактивы: цинк (гранулы), раствор соляной кислоты, пробирки, спиртовка.

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

…………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Задание 2. Получение, собирание и распознавание кислорода.

Оборудование и реактивы: раствор пероксида водорода, оксид марганца (IV), пробирки, тлеющая лучинка.

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Задание 3. Получение, собирание и распознавание углекислого газа.

Оборудование и реактивы: мрамор, раствор уксусной кислоты, известковая вода, пробирки, тлеющая лучинка, стеклянная трубочка.

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Задание 4.Получение, собирание и распознавание аммиака.

Оборудование и реактивы: раствор хлорида аммония, раствор гидроксида натрия, пробирки, спиртовка, штатив, лакмусовая бумажка.

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнения реакций

Задание 5.Получение, собирание и распознавание этилена.

Оборудование и реактивы: гранулы полиэтилена, подкисленный раствор марганцовки, пробирки, трубка с газоотводной трубкой, штатив, спиртовка.

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнения реакций

Общий вывод ………………………………………………………………………………………………. ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Отметка ___________

Практическая работа № 2 Дата __________

Решение экспериментальных задач на идентификацию органических и неорганических веществ.

Цель:…………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Содержание и порядок выполнения опыта см. учебник О.С.Габриеляна Химия 11 (базовый уровень) с.216.

Задание 1.

Оборудование и реактивы: раствор хлорида натрия, раствор карбоната натрия, раствор сульфата натрия, ……………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Задание 2.

Оборудование и реактивы: раствор хлорида аммония, хлорида бария, хлорида алюминия,…………. ………………………………………………………………………………………………………………...

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Задание 3.

Оборудование и реактивы: раствор глюкозы, раствор глицерина, раствор белка, ……………………. ………………………………………………………………………………………………………………...

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Задание 4.

Оборудование и реактивы: раствор ацетата натрия, раствор нитрата аммония, раствор сульфата калия, индикаторная бумажка, пробирки.

Ход работы:

Что делали

Что наблюдали

Вывод, уравнение реакции

Вывод.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Отметка __________

Автор и составитель: Гамзина Л.Г. учитель химии МБОУ Стеклозаводская СОШ

Использованная литература:

О.С.Габриелян «Химия.11 кл.» базовый уровень, Москва.: Дрофа, 2012

Практическая работа №1 по теме "Получение, собирание и распознавание кислорода" (11 класс)

11 класс

Ф. И.ученика___________________________

Практическая работа №1 по теме «Получение, собирание и распознавание газов»

Вариант 2. Получение, собирание и распознавание кислорода.

Инструкция № 2 Соблюдайте ТБ !

Опыт 2. Получение кислорода разложением перекиси водорода.

Реактивы и оборудование:

  1. Химический стакан - 1 шт.

  2. Раствор перекиси водорода - Н2О2

  3. Оксид марганца (IV) – MnO2 - катализатор

  4. Лучинка

  5. Спички

  6. Спиртовка

Ход выполнения работы:

  1. В химический стакан поместите порошок оксида марганца (IV) - MnO2

  2. Налейте немного раствора перекиси водорода. Что наблюдаете?

Ответ: __________________________________________________________________

  1. Приготовьте тлеющую лучинку. ( В пламени спиртовки).

  2. Добавьте в химический стакан еще 3-4 мл раствора перекиси водорода и поднесите тлеющую лучинку. Что наблюдаете?

Ответ: __________________________________________________________________

Уравнение реакции разложения Н2О2 : ____________________________________

Катализатор – это….______________________________________________

  1. Физические свойства кислорода: 1. Цвет __________________

2.Запах_____________________

3. D по воздуху _____________________________

4. Отношение к воде_________________

  1. Из каких веществ еще можно получить кислород в лаборатории?

Ответ:__________________________________________________________________

Уравнение реакции (с. 74): ________________________________________________

  1. Из чего получают кислород в промышленности?

Ответ: ___________________________________________________________________

  1. Применение : ___________________________________

___________________________________

____________________________________

1: Измерения в лаборатории (эксперимент)

Цели

  • Для использования стандартных лабораторных измерительных приборов для измерения длины, объема и массы.
  • Использовать эти измерения для определения площадей форм и объемов
  • Для определения плотности воды.
  • Для определения плотности твердого вещества и использования ее для определения дополнительных количеств.
  • Для определения плотности алюминия (применяя метод вытеснения воды) и использования этого значения для определения толщины куска алюминиевой фольги.

Химия - это изучение материи. Таким образом, наше понимание химических процессов зависит от нашей способности получать точную информацию о веществе. Часто эта информация бывает количественной, в виде измерений . В этой лабораторной работе вы познакомитесь с некоторыми распространенными измерительными приборами и узнаете, как их использовать для получения правильных измерений, каждое с правильной точностью. Метрическая линейка будет использоваться для измерения длины в сантиметрах (см).

Все измерительные приборы подвержены ошибкам, что делает невозможным получение точных измерений.Учащиеся запишут все цифры измерения, используя маркировку, которую мы точно знаем, и еще одну цифру, которую мы оцениваем и называем неопределенной. Неопределенная цифра - это наша наилучшая оценка с использованием наименьшей заданной единицы измерения и оценки между двумя из этих значений. Эти цифры вместе называются значащими цифрами. Обратите внимание, что электронные весы предназначены для регистрации этих значений, и учащийся должен записывать только отображаемое значение.

При проведении измерений важно быть максимально точными и точными.Точность - это мера того, насколько экспериментальное измерение близко к истинному принятому значению. Под точностью понимается, насколько близки друг к другу повторяющиеся измерения (с использованием одного и того же устройства).

Пример \ (\ PageIndex {1} \): длина измерения

Здесь отметки «линейка» расположены через каждые 0,1 сантиметра. Правильное значение - 1,67 см. Первые 2 цифры 1.6 7 известны точно. Последняя цифра 1,6 7 не определена. Вместо этого вы могли оценить его как 1.68 см.

Измерительные приборы, используемые в этой лаборатории, могут иметь другую шкалу деления шкалы, чем показанные. Точность - это в основном то, сколько значащих цифр вы используете при измерении. Чтобы найти точность, вы в основном берете наименьшую единицу на вашем измерительном устройстве и добавляете десятичный разряд (неопределенную цифру).

Примечание

Как правило, чем больше десятичных знаков предоставлено устройством, тем точнее будет измерение.

Измерения, полученные в лаборатории, часто используются в последующих расчетах для получения других интересующих значений.Таким образом, важно учитывать количество значащих цифр, которые следует записать для таких рассчитанных значений. При умножении или делении измеренных значений результат должен быть сообщен с наименьшим числом из значащих цифр , используемых в расчетах. При добавлении или вычитании измеренных значений результат должен быть сообщен с наименьшим числом из десятичных знаков , используемым в вычислении.

Пример \ (\ PageIndex {2} \): значимые цифры в вычисленных значениях

(а) Студент бежит 18.752 метра за 54,2 секунды. Рассчитайте его скорость (или скорость).

\ [скорость = \ frac {расстояние} {время} \]

\ [= \ frac {18,752 м} {54,2 с} \]

\ [= 0,345978 м / с \ текст {из калькулятора} \]

\ [= 0,346 м / с \ текст {до 3 значащих цифр} \]

(b) Масса стакана составляет 12,456 грамма. Если в этот стакан добавить 10,33 грамма воды, какова общая общая масса?

\ [\ text {общая масса} = 12,456 г + 10,33 г \]

\ [= 22.786 г \ text {из калькулятора} \]

\ [= 22,79 г \ текст {до 2 знаков после запятой} \]

В этой лабораторной работе студенты также будут определять плотность воды, а также алюминия. Объем - это объем пространства, занимаемого материей. Обширное свойство - это свойство, зависящее от количества присутствующего вещества. Объем - обширное свойство.

Объем жидкости можно напрямую измерить с помощью специальной стеклянной посуды, обычно в миллилитрах (мл) или литрах (л).В этой лаборатории стакан, два градуированных цилиндра и бюретка будут использоваться для измерения объемов жидкости, и будет сравниваться их точность. Обратите внимание, что при измерении объемов жидкости важно читать градуированную шкалу от самой низкой точки изогнутой поверхности жидкости, известной как мениск жидкости .

Пример \ (\ PageIndex {3} \): измерение объема жидкости

Здесь отметки на градуированном цилиндре - это каждые 1 миллилитр. 2 h \]

Для твердых тел неправильной формы объем может быть косвенно определен через объем воды (или любой другой жидкости), который твердое тело вытесняет при погружении в воду ( Принцип Архимеда ).Единицами измерения твердых объемов обычно являются кубические сантиметры ( 3 см) или кубические метры ( 3 м). Обратите внимание, что 1 мл = 1 см 3.

Измерение объема твердого тела неправильной формы

Объем вытесненной воды равен разнице между конечным объемом и начальным объемом, или:

\ [V = V_f -V_i \]

, где объем вытесненной воды равен объему твердого тела.

Плотность определяется как масса единицы объема вещества.Плотность - это физическое свойство материи. Физические свойства можно измерить без изменения химической идентичности вещества. Поскольку чистые вещества имеют уникальные значения плотности, измерение плотности вещества может помочь идентифицировать это вещество. Плотность - тоже свойство интенсивное. Интенсивное свойство - это свойство, не зависящее от количества присутствующего вещества. Например, плотность золотой монеты и золотой статуи одинакова, даже если золотая статуя состоит из большего количества золота.Плотность определяется делением массы вещества на его объем:

\ [плотность = \ frac {масса} {объем} \]

Плотность обычно выражается в г / см. 3 для твердых веществ, г / мл для жидкостей и г / л для газов.

Процедура

Материалы и оборудование

Метрическая линейка, форма, электронные весы, трехлучевые весы, колба Эрленмейера 250 мл, стакан 100 мл, сахар, стакан 400 мл, мерная ложка, бюретка, градуированные цилиндры на 10 и 100 мл, 100 мл стакан, деревянные блоки, алюминиевые гранулы, алюминиевая фольга, электронные весы, дистиллированная вода.

Безопасность

Будьте осторожны при добавлении алюминия в мерный цилиндр, так как стекло может разбиться. Необходимые средства индивидуальной защиты (СИЗ) : лабораторный халат, защитные очки, закрытая обувь

Часть A: Измерение размеров правильных геометрических фигур

  1. Возьмите линейку и «фигурный лист» с передней скамьи. Запишите идентификационный код в форму отчета. Измерьте размеры двух геометрических фигур: длину и ширину прямоугольника и диаметр круга.2 \) (\ (r \) = радиус = 1⁄2 диаметра)
  2. Часть B: Измерение массы твердых тел

    Сравнение точности двух типов весов

    1. Достаньте из шкафчика колбу Эрленмейера емкостью 250 мл. Используйте трехлучевые весы , чтобы определить массу этой колбы.
    2. Используйте электронные весы в комнате для взвешивания, чтобы определить массу той же колбы Эрленмейера. Обязательно запишите измеренные вами массы в лабораторный отчет.

    Взвешивание по разнице

    1. Достаньте из шкафчика стакан на 100 мл. Используйте электронные весы в комнате для взвешивания, чтобы определить массу этого стакана.
    2. Добавьте в мерный стакан две ложки сахара с помощью лопатки. Не превышайте весы! Определите новую общую массу стакана и сахара. Обязательно используйте те же электронные весы, что и раньше. Когда закончите, выбросьте использованный сахар в раковину.
    3. Используйте два измерения, чтобы вычислить (только) массу сахара по разнице.

    Часть C: Объемы жидкостей и твердых тел

    Объемы жидкостей

    1. На переднем столе вы найдете бюретку, градуированный цилиндр на 10 мл, градуированный цилиндр на 100 мл и химический стакан на 100 мл, каждый из которых наполнен определенным количеством воды. Измерьте объем воды в каждом. Не забудьте прочитать объем внизу мениска. Полезно держать лист белой бумаги позади бюретки / цилиндра / стакана, чтобы сделать его более прозрачным.

    Объем твердого тела правильной формы

    1. Возьмите деревянный брусок или цилиндр и линейку с передней скамьи.
    2. Измерьте размеры блока. Если это куб или прямоугольник, измерьте его длину, ширину и высоту. Если это цилиндр или конус, измерьте его высоту и диаметр круглого основания.
    3. Верните блок или цилиндр и линейку на переднюю скамью, когда закончите.

    Часть D. Плотность воды

    1. Используя электронные весы в комнате для взвешивания, определите массу чистого, сухого градуированного цилиндра объемом 100 мл.
    2. Налейте 40-50 мл дистиллированной воды в мерный цилиндр и взвесьте. Перед тем, как поместить его на электронные весы, убедитесь, что градуированный цилиндр высохла.
    3. Измерьте объем жидкости в цилиндре
    4. Используйте массу и объем, чтобы рассчитать плотность воды.

    Часть E: Плотность алюминия и толщина фольги

    Плотность алюминия

    1. Использование электронных весов в комнате для взвешивания для определения массы чистой, сухой, небольшой мензурки.
    2. Возьмите 20-25 алюминиевых гранул с передней скамьи. Перенесите гранулы в стакан, взвешенные на предыдущем шаге, и измерьте массу стакана и гранул вместе.
    3. Налейте 30–35 мл воды в мерный цилиндр емкостью 100 мл. Точно измерьте этот объем.
    4. Осторожно добавьте все алюминиевые гранулы в воду, следя за тем, чтобы не потерять воду из-за брызг. Также убедитесь, что все гранулы полностью погружены в воду. Измерьте новый объем воды и гранул.
    5. Когда закончите, возьмите и высушите алюминиевые гранулы и верните их на передний стол.
    6. Анализ: Используйте измеренные вами массу и объем (полученные путем вытеснения воды) алюминиевых гранул, чтобы рассчитать плотность алюминия.

    Толщина алюминиевой фольги

    1. Возьмите прямоугольный кусок алюминиевой фольги и линейку с передней скамьи. С помощью линейки измерьте длину и ширину куска фольги.
    2. Сложите фольгу в небольшой квадрат и измерьте его массу с помощью электронных весов в комнате для взвешивания.
    3. Когда закончите, верните фольгу и линейку на переднюю скамью.
    4. Анализ: Используйте эти измерения вместе с плотностью алюминия, чтобы рассчитать толщину фольги.

    Отчет лаборатории: Измерения в лаборатории

    Часть A: Измерение размеров правильных геометрических фигур

    Экспериментальные данные

    Идентификационный код листа формы:

    Форма

    Размеры

    Прецизионный

    Измерение

    # Значимые цифры

    Прямоугольник

    Длина

    Ширина

    Круг

    Диаметр

    Анализ данных

    1. Выполните указанные преобразования.Покажите свою работу и представьте свои ответы в научных обозначениях.
    • Преобразуйте измеренную длину прямоугольника в hm.
    • Преобразование измеренного диаметра круга в нм.
    1. Вычислите площади прямоугольника и круга в см 2 . Покажите свою работу и сообщите в своих ответах правильное количество значащих цифр.

    Часть B: Измерение массы твердых тел

    Экспериментальный Данные

    Таблица 1: Масса колбы Эрленмейера

    Измерительный прибор

    Измерение массы

    # Значимые цифры

    Весы с тремя лучами

    Электронные весы

    Таблица 2: Взвешивание по разнице

    Измерение массы

    # Значимые цифры

    Масса пустого стакана

    Масса стакана + сахар

    Анализ данных

    1. Сравните ваши значения массы, полученные для колбы Эрленмейера (в таблице 1).Какие весы, трехлучевые или электронные, обеспечивают более точное измерение? Объясни.
    1. Рассмотрите данные, которые вы получили в таблице 2.
    • Рассчитайте отвешенную массу сахара. Показать свою работу.
    • Обведите один: при выполнении вышеуказанного вычисления значащих цифр / десятичных разрядов являются первостепенными.
    1. Выполните указанные ниже преобразования. Покажите свою работу и представьте свои ответы в научных обозначениях.
    • Перевести взвешенную массу сахара в дг.
    • Перевести взвешенную массу сахара в фунты.

    Часть C: Объемы жидкостей и твердых тел

    Таблица 1: Объем жидкой воды

    Измерительный прибор

    Прецизионный

    Измерение объема

    # Значимые цифры

    Бюретка

    Стакан

    Градуированный цилиндр 100 мл

    Градуированный цилиндр 10 мл

    Таблица 2: Объем твердого тела правильной формы, имеющего форму

    Измеренные размеры

    Измерение

    # Значимые цифры

    Анализ данных

    Используйте измеренные размеры блока (в таблице 2), чтобы рассчитать объем блока, в см 3 .Покажите свою работу и сообщите свой ответ с правильным количеством значащих цифр.

    Часть D. Плотность воды

    Таблица 1: Плотность воды

    Масса пустого сухого градуированного цилиндра

    Масса градуированного цилиндра + вода

    Масса дистиллированной воды

    Объем дистиллированной воды в градуированном цилиндре

    Рассчитайте плотность воды в г / мл.Покажите свою работу и сообщите свой ответ с правильным количеством значащих цифр.

    Часть E: Плотность алюминия и толщина фольги

    Экспериментальные данные

    Таблица 1: Плотность алюминия

    Масса пустого стакана

    Масса стакана и гранул

    Масса пеллет

    Начальный объем воды в цилиндре

    Конечный объем воды и гранул

    Объем пеллет

    Таблица 2: Толщина алюминиевой фольги

    Масса фольги

    Длина фольги

    Ширина пленки

    Анализ данных

    1. Используйте измеренные вами массу и объем алюминиевых гранул (в таблице 1), чтобы рассчитать плотность алюминия в г / см 3 .Покажите свою работу и сообщите свой ответ с правильным количеством значащих цифр.
    1. Используйте ваши измерения для алюминиевой фольги (в таблице 2) вместе с истинной плотностью алюминия (\ (_ D_ {Al} \) = 2,70 г / см 3 ), чтобы рассчитать толщину фольги в см. Считайте фольгу очень плоской прямоугольной коробкой, где Объем фольги = V = длина \ (\ times \) ширина \ (\ times \) высота (толщина). Покажите свою работу и сообщите свой ответ в научных обозначениях.

    11: Титрование уксуса (эксперимент)

    Цели

    • Для определения молярности и массовых процентов уксусной кислоты в уксусе.

    Уксус - это раствор уксусной кислоты (\ (\ ce {HC2h4O2} \)) в воде. Концентрация уксусной кислоты в уксусе может быть выражена как молярность (в моль / л):

    \ [\ text {Молярность} = \ dfrac {\ text {Молей уксусной кислоты}} {\ text {Объем уксуса (в л)}} \]

    или в массовых процентах

    \ [\ text {Масса} \% = \ left (\ dfrac {\ text {Масса уксусной кислоты}} {\ text {Масса уксуса}} \ right) \ times 100 \% \]

    В этом эксперименте будет использоваться метод, известный как титрование, для определения концентрации уксусной кислоты в уксусе.Титрование включает выполнение контролируемой реакции между раствором известной концентрации (титрант) и раствором неизвестной концентрации (аналит). Здесь титрант представляет собой водный раствор ~ 0,1 М гидроксида натрия (\ (\ ce {NaOH} \)), а аналит - уксус. При смешивании между гидроксидом натрия и уксусной кислотой в уксусе происходит реакция нейтрализации:

    \ [\ ce {NaOH (водн.) + HC2h4O2 (водн.) → NaC2h4O2 (водн.) + H3O (l)} \]

    Гидроксид натрия будет постепенно добавляться к уксусу небольшими порциями из бюретки.Бюретка - это устройство, позволяющее точно подавать определенный объем раствора. \ (\ Ce {NaOH} \) будет добавляться к образцу уксуса до тех пор, пока вся уксусная кислота в уксусе не будет полностью израсходована (отреагирует). На этом реакция завершена, и больше \ (\ ce {NaOH} \) не требуется. Это называется точкой эквивалентности титрования.

    Чтобы узнать, когда достигается точка эквивалентности, в начале титрования в уксус добавляют индикаторный раствор , называемый фенолфталеином.Фенолфталеин - это чувствительный к pH органический краситель. Фенолфталеин бесцветен в кислых растворах, таких как уксус, и темно-розовый в основных растворах, таких как гидроксид натрия. В точке эквивалентности титрования всего одна капля \ (\ ce {NaOH} \) заставит весь раствор в колбе Эрленмейера измениться с бесцветного на очень бледно-розовый.

    По мере выполнения титрования будут собраны следующие данные:

    • Используемая молярность \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. )
    • Объем \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ), использованный для нейтрализации уксуса
    • Объем использованного уксуса.

    Используя эти данные, можно определить молярность и массовый процент уксусной кислоты в уксусе, выполнив серию расчетов стехиометрии раствора (см. Раздел «Расчеты»).

    Процедура

    Материалы и оборудование

    Бюретка на 50 мл *, мерная пипетка на 5 мл *, груша для пипетки *, ~ 0,1 M \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ), уксус, фенолфталеин, подставка для бюретки, две 250 мл (или 125 мл) Колбы Эрленмейера, промывная бутыль с дистиллированной водой, воронка

    Безопасность

    Будьте особенно осторожны при обращении с гидроксидом натрия (\ (\ ce {NaOH} \)), так как он вызывает коррозию и может вызвать химические ожоги кожи.Если на вас прольется какой-либо NaOH, немедленно промойте под проточной водой в течение 15 минут и сообщите о происшествии своему инструктору.

    Процедура титрования

    Ваш инструктор продемонстрирует правильное использование мерной пипетки и бюретки в начале лабораторного занятия. Подробные инструкции по использованию пипетки также можно найти на последней странице этого раздаточного материала. Обратите внимание, что необходимо выполнить три титрования .

    1. Возьмите бюретку на 50 мл, мерную пипетку на 5 мл и грушу для пипеток на складе.

    Установка бюретки и подготовка \ (\ ce {NaOH} \)

    1. Промойте бюретку изнутри дистиллированной водой. Дайте дистиллированной воде стечь через наконечник, чтобы обеспечить его промывку.
    2. Теперь промойте бюретку небольшим количеством \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ). Для этого добавьте около 5 мл \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) в бюретку, затем поверните бюретку набок (над раковиной), чтобы промыть всю ее внутреннюю поверхность.Затем позвольте \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) вытечь через наконечник.
    3. Заполните бюретку \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) до верха, от 0 до 5 мл. Осторожно сделайте это с помощью воронки, ниже уровня глаз и желательно над раковиной. После этого вам нужно будет промыть кончик бюретки - инструктор покажет вам, как это сделать. Теперь точно измерьте объем на уровне \ (\ ce {NaOH} \) и запишите его как «Начальное показание бюретки» в своем отчете.Также запишите точную молярность NaOH (водн.), Которая указана на бутылке с жидкостью.

    Приготовление пробы уксуса

    1. Мерная пипетка, используемая в этой лаборатории, предназначена для измерения и переноса точно 5,00 мл раствора. Сначала промойте мерную пипетку изнутри дистиллированной водой. Используя грушу для пипетки, наберите воду в пипетку выше отметки 5 мл, затем дайте ей стечь через наконечник. Вы можете сделать это несколько раз для практики.Затем выполните последнее полоскание, но на этот раз уксусом.
    2. Теперь с помощью мерной пипетки перенесите 5,00 мл уксуса в чистую колбу Эрленмейера на 250 мл (см. Инструкции на стр. 4). Запишите это количество уксуса (с точностью до двух десятичных знаков) в своем отчете. Затем добавьте в эту колбу Эрленмейера около 20 мл дистиллированной воды и 5 капель фенолфталеина.

    Проведение титрования

    1. Начните титрование, медленно добавляя \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) из бюретки к уксусу в колбе Эрленмейера.По мере добавления основы вращайте колбу Эрленмейера, чтобы эффективно перемешать химикаты. Некоторая розоватость может ненадолго появиться в колбе при добавлении основы, но она быстро исчезнет, ​​когда колба будет вращаться.
    2. По мере приближения к точке эквивалентности розовый цвет станет более распространенным, и потребуется больше времени, чтобы исчезнуть. Когда это произойдет, начните добавлять \ (\ ce {NaOH} \) ( вод. ) капля за каплей . В конце концов, добавление всего одной капли \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) сделает раствор в колбе Эрленмейера бледно-розовым цветом, который не исчезает при взбалтывании.Это указывает на то, что точка эквивалентности достигнута. Не добавляйте больше \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) на этом этапе. Точно измерьте этот объем \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) и запишите его как «Окончательное показание бюретки» в своем отчете. Затем покажите полученный раствор в колбе своему инструктору, чтобы он / она мог записать окончательный цвет в вашей форме отчета.
    3. Наполните бюретку \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ), а затем повторите эту процедуру для второй пробы уксуса, а затем для третьей пробы уксуса.Повторно промывать кончик бюретки не нужно. Обратите внимание, что если вы используете менее 25 мл \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) для второго титрования, вам не нужно повторно заполнять бюретку для третьего титрования; также, что вам нужно будет очистить и повторно использовать одну из ваших колб Эрленмейера для третьего титрования. Вы и ваш партнер должны по очереди выполнять эти титрования.
    4. Когда закончите, утилизируйте химические отходы в соответствии с инструкциями.

    Инструкции по дозированию
    1. Возьмите необходимое количество раствора, которое вы хотите добавить в чистый, сухой стакан.Никогда не набирайте пипеткой непосредственно из бутылок с раствором. Это создает риск загрязнения.
    2. Вставьте кончик пипетки в стакан с раствором так, чтобы он находился примерно в четверти дюйма от дна. Не прижимайте наконечник ко дну емкости.
    3. Если вы правша, держите пипетку в правой руке, оставив указательный палец свободным, чтобы положить его поверх пипетки. Левой рукой сожмите грушу пипетки. Плотно прижмите его к пипетке, но НЕ ВСТАВЛЯЙТЕ ПИПЕТУ ГЛУБОКО В ЛАМПОЧКУ!
    4. Ослабьте давление на грушу и дайте раствору втянуться в пипетку, пока он не станет выше отметки объема.Не допускайте попадания раствора в саму лампочку.
    5. Быстро извлеките грушу и положите указательный палец на верхнюю часть пипетки. Затем выньте наконечник пипетки из стакана с раствором.
    6. Медленно поверните палец в сторону и дайте жидкости стечь, пока нижняя часть мениска не совместится с отметкой объема. По мере практики вы сможете опускать жидкость очень и очень медленно.
    7. Когда нижняя часть мениска сравняется с отметкой объема, сильно нажмите указательным пальцем на верхнюю часть пипетки, чтобы жидкость не вытекла.Один раз прикоснитесь кончиком к стенке стакана, чтобы удалить свисающие капли.
    8. Для переноса раствора поднесите кончик пипетки к стенке приемной емкости под небольшим углом. Затем дайте жидкости стечь из пипетки.
    9. Когда раствор перестанет течь, прикоснитесь пипеткой один раз к стороне приемной емкости, чтобы удалить все свисающие капли. НЕ выдувайте оставшийся раствор. Пипетка откалибрована для подачи необходимого количества раствора, оставшегося в наконечнике.
    Расчеты

    Молярность уксусной кислоты в уксусе

    • Сначала, используя известную молярность \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ) и объем \ (\ ce {NaOH} \) ( водн. ), необходимый для достижения точки эквивалентности, вычислите количество молей \ (\ ce {NaOH} \), используемых при титровании.
    • Из этого мольного значения (\ (\ ce {NaOH} \)) получите моль \ (\ ce {HC2h4O2} \) в образце уксуса, используя молярное отношение в сбалансированном уравнении.
    • Наконец, вычислите молярность уксусной кислоты в уксусе по молям \ (\ ce {HC2h4O2} \) и объему использованной пробы уксуса.

    Массовый процент уксусной кислоты в уксусе

    • Сначала преобразуйте моль \ (\ ce {HC2h4O2} \) в образце уксуса (рассчитанный ранее) в массу \ (\ ce {HC2h4O2} \) через его молярную массу.
    • Затем определяют общую массу пробы уксуса по объему уксуса и плотности уксуса.Предположим, что плотность уксуса составляет 1.000 г / мл (= плотности воды).
    • Наконец, вычислите массовый процент уксусной кислоты в уксусе из массы \ (\ ce {HC2h4O2} \) и массы уксуса.

    Предлабораторное задание: титрование уксуса

    1. В этой лаборатории вы выполните титрование с использованием гидроксида натрия и уксусной кислоты (в уксусе). Напишите сбалансированную реакцию нейтрализации, которая происходит между гидроксидом натрия и уксусной кислотой.
    1. Для проведения титрования необходимо специальное оборудование.
    • Рассмотрим реагент гидроксид натрия.
      • Назовите специализированное устройство, в которое помещается гидроксид натрия.
      • Известна или неизвестна концентрация гидроксида натрия?
      • Гидроксид натрия - аналит или титрант?
    • Рассмотрим реагент уксусная кислота.
      • В какую колбу помещается уксусная кислота?
      • Какой объем уксусной кислоты используется?
      • Какое специальное устройство используется для получения такого точного объема?
      • Уксусная кислота - аналит или титрант?
    1. Добавьте гидроксид натрия в уксусную кислоту, пока не будет израсходована вся уксусная кислота.Это особая точка титрования, которая называется точкой _________________________.
    2. Раствор индикатора используется, чтобы указать, когда вся уксусная кислота израсходована и реакция завершена.
    • Как называется индикаторное решение?
    • Этот индикатор смешан с гидроксидом натрия или уксусной кислотой?
    • Как именно индикатор сообщает о завершении реакции?

    Лабораторный отчет: титрование уксуса

    Экспериментальные данные

    Пробная 1

    Пробная 2

    Пробная 3

    Начальное считывание бюретки

    Окончательное считывание бюретки

    Объем использованного \ (\ ce {NaOH} \) (водн.)

    Используемая молярность \ (\ ce {NaOH} \) (водн.)

    Объем использованного уксуса

    Цвет в точке эквивалентности - записывается вашим инструктором

    Анализ данных

    Напишите сбалансированное уравнение реакции нейтрализации между водным гидроксидом натрия и уксусной кислотой.

    Молярность уксусной кислоты в уксусе

    Используйте два лучших набора результатов (с бледно-розовыми точками эквивалентности) вместе со сбалансированным уравнением, чтобы определить молярность уксусной кислоты в уксусе. Покажите всю работу для каждого шага в отведенных местах.

    Используемые данные ⇒

    Судебная _____

    Судебная _____

    Молей \ (\ ce {NaOH} \), использованных при титровании

    Молей \ (\ ce {HC2h4O2} \), нейтрализованных в уксусе, образец

    Молярность \ (\ ce {HC2h4O2} \) в уксусе

    Средняя молярность

    Массовый процент уксусной кислоты в уксусе

    Используйте два лучших набора результатов вместе с расчетными значениями в предыдущей таблице, чтобы определить массовый процент уксусной кислоты в уксусе.Покажите всю работу для каждого шага в отведенных местах.

    Используемые данные ⇒

    Судебная _____

    Судебная _____

    Масса \ (\ ce {HC2h4O2} \) в образце уксуса

    Масса пробы уксуса (принимаем плотность = 1.00 г / мл)

    Массовый процент \ (\ ce {HC2h4O2} \) в уксусе

    Средний массовый процент

    Вопросы
    1. Какова была цель индикатора фенолфталеина в этом эксперименте? Быть конкретной. {- 1}} \)) найдено в 13.4 мл 0,586 M \ (\ ce {Ba (OH) 2} \) ( водн. )?
    2. Какой объем (в л) 0,586 M \ (\ ce {Ba (OH) 2} \) ( aq ) содержит 0,466 унций растворенного в нем \ (\ ce {Ba (OH) 2} \)?
      1. Если 16,0 мл воды добавить к 31,5 мл 0,586 M \ (\ ce {Ba (OH) 2} \) ( водн. ), какова молярность нового раствора?
      2. Предположим, вы титровали образец уксуса гидроксидом бария вместо гидроксида натрия:

      \ [\ ce {Ba (OH) 2 (водн.) + 2 HC2h4O2 (водн.) -> Ba (C2h4O2) 2 (водн.) + 2 h3O (l)} \]

      • Какой объем (в мл) 0.586 M \ (\ ce {Ba (OH) 2} \) ( водн. ) необходимо добавить к 5,00 мл пробы уксуса, чтобы достичь точки эквивалентности? Используйте в этом расчете среднюю молярность уксуса (см. Стр. 1).

      Лабораторные эксперименты по химии 11-е издание Учебные решения

      Часто задаваемые вопросы

      Что такое пошаговые лабораторные эксперименты для химии, 11-е издание руководств по решениям?

      Руководства по решению

      Chegg написаны проверенными экспертами Chegg General Physics и оценены студентами, поэтому вы знаете, что получаете качественные ответы.Руководства по решениям доступны для тысяч самых популярных учебников для колледжей и старших классов по таким предметам, как математика, естественные науки (физика, химия, биология), инженерия (механика, электрика, гражданское строительство), бизнес и другие. Понимание лабораторных экспериментов по химии 11-е издание домашнее задание никогда не было проще, чем с Chegg Study.

      Почему Chegg Study лучше загруженных руководств по решениям в формате PDF для лабораторных экспериментов по химии 11-го издания?

      С помощью Chegg Study легче решать сложные проблемы быстрее.В отличие от статических руководств по решению «Лабораторные эксперименты для химии 11-го издания» в формате PDF или печатных ключей ответов, наши специалисты покажут вам, как решить каждую проблему шаг за шагом. Не нужно дожидаться рабочих часов или выставления оценок за задания, чтобы узнать, где вы ошиблись. Вы можете проверить свои рассуждения при решении проблемы с помощью нашей интерактивной программы просмотра решений.

      Plus, мы регулярно обновляем и улучшаем решения для учебников на основе оценок и отзывов студентов, поэтому вы можете быть уверены, что получаете самую свежую доступную информацию.

      Чем Chegg Study лучше, чем печатное руководство по решению для учащихся 11-го издания «Лабораторные эксперименты по химии» из книжного магазина?

      Наш интерактивный проигрыватель позволяет легко находить решения проблем, над которыми вы работаете 11-е издание «Лабораторные эксперименты по химии» - просто перейдите к главе своей книги. Задал особенно сложный вопрос? Добавьте его в закладки, чтобы еще раз просмотреть его перед экзаменом.

      Лучшая часть? Как подписчик Chegg Study, вы можете просматривать доступные интерактивные руководства по решениям для каждого из ваших классов за небольшую ежемесячную плату.Зачем покупать дополнительные книги, если вы можете получить всю необходимую помощь по дому в одном месте?

      Могу ли я получить помощь по вопросам, выходящим за рамки руководств по решениям для учебников?

      Вы делаете ставку! Вопросы и ответы Chegg Study Expert - отличное место, где можно найти справочную информацию о наборах задач и руководства по общей физике. Просто задайте вопрос, в котором вам нужна помощь, и один из наших экспертов предложит индивидуальное решение. Вы также можете сразу найти решения, выполнив поиск по миллионам полностью отвеченных учебных вопросов в нашем архиве.

      Как просмотреть руководства по решениям на моем смартфоне?

      Вы можете загрузить наше приложение помощи по домашнему заданию на iOS или Android, чтобы получить доступ к руководствам по решениям на мобильном устройстве. Быстро задайте учебный вопрос - просто сделайте снимок.

      Бакалавриат экспериментов по физической химии, Оксфордский университет

      Инструкции для этих экспериментов хранятся в Нижнем Учении. Лаборатория, а копию можно получить по запросу у технического специалиста.

      1,03 Измерение тепла Емкости с использованием акустической интерферометрии и ИК-спектроскопии

          Инструкции (обновлено 28 сентября 2005 г.)

      1,05 Углерод Равновесие монооксида / диоксида углерода при температурах выше 800К

          Инструкции (обновлено 28 сентября 2004 г.)

      1,06 Адсорбция азота на глиноземе 77К

          Инструкции (обновлено 14 января 2008 г.)

      2.01 Бомбить Калориметрия

          Инструкции (обновлено 18 октября 2007 г.)

      2,02 определение формулы и константы устойчивости комплекса

          Инструкции (обновлено 24 июля 2003 г.)

      2,04 Иллюстрация теории Дебая-Хюккеля через растворимость ионных солей

          [Новые инструкции по стилю, обновлены 24 февраля 2006 г .; получить у техника в Нижней учебной лаборатории.]

      2,05 Тройная система калия нитрат / нитрат натрия / вода

          Инструкции (обновлено 14 января 2005 г.)

      2,06 Жидкая фаза Равновесия

          Инструкции (обновлено 25 июля 2003 г.)

      2,10 Дипольные моменты из измерений относительной диэлектрической проницаемости и показателя преломления

          Инструкции (обновлено 25 октября 2007 г.)

      3.02 Сканирующее туннелирование микроскоп

          Инструкции (обновлено 29 июля 2003 г.)

      4,04 Редокс-потенциалы

          Инструкции (обновлено 6 апреля 2005 г.)

      4,06 Вычислительная Динамическая электрохимия

          Инструкции (обновлено 27 октября 2004 г.)

      4.07 Ионы в водной среде Решение

          Инструкции (обновлено 6 августа 2003 г.)

      4,08 Введение в Электродные потенциалы

          Инструкции (обновлено 16 октября 2007 г.)

      4,09 Определение меди в водопроводной воде с использованием анодной вольтамперометрии

      5.02 Персульфат / йодид Часы Реакция

          Инструкции (обновлено 4 января 2006 г.)

      5,08 В Кинетика реакций атома кислорода.

          Инструкции (обновлено 19 августа 2003 г.)

      5,09 В Газофазный фотолиз ацетальдегида

          Инструкции (обновлено 20 августа 2003 г.)

      6.01 Научное программирование на FORTRAN (в стадии подготовки - подробности см. У доктора Картрайта)

      6,02 Молекулярный Моделирование

          Инструкции (обновлено 5 сентября 2003 г.)

      6,03 Вычислительная Ядерный магнитный резонанс

      6,04 Компьютерное моделирование с помощью молекулярной динамики

          Инструкции (обновлено 21 октября 2004 г.)

      6.05 Вычислительная рамановская спектроскопия

          инструкции (обновлено 3 января 2006 г.)

      7,05 Инфракрасные вибрационные / вращательные спектры

      7,06 В Инфракрасный и ближний ИК-спектр аммиака

      7,08 В Видимый спектр паров йода

          [Новые инструкции по стилю, обновлены 13 апреля 2006 г .; получить у техника в Нижней учебной лаборатории.]

      7.09 The Спектр излучения положительного иона азота

      7,11 Спектры флуоресценции и скорость переноса электронов при тушении.

          Инструкции (обновлено 2 декабря 2005 г.)

      7,12 Фотоэлектрон Спектроскопия

          Инструкции (обновлено 10 сентября 2003 г.)

      7.13 Времяпролетная масс-спектрометрия

          Инструкции (обновлено 22 октября 2004 г.)

      7,15 Электронный спин Резонансная спектроскопия

          Инструкции (обновлено 9 сентября 2003 г.)

      8,02 Калориметрия раствора

          Инструкции (обновлено 10 октября 2005 г.)

      Измерения в химии - Химия

      Глава 1 - Измерения в химии

      Это содержимое также можно загрузить в виде PDF-файла для печати или интерактивного PDF-файла.Для полной функциональности интерактивного PDF-файла требуется Adobe Reader.

      Этот текст опубликован под лицензией Creative Commons, для ссылки и адаптации нажмите здесь.

      Разделы:

      Раздел 1: Химия и вещества

      Что такое химия?
      Физико-химические свойства
      Элементы и соединения
      Смеси
      Состояния материи

      Раздел 2: Как ученые изучают химию

      Научный метод

      Раздел 3: Научная нотация

      Видеоурок
      Практические задачи

      Раздел 4: Единицы измерения

      Международная система единиц и метрическая система
      Производные единицы СИ

      Раздел 5: Проведение измерений в лаборатории

      Precision vs.Точность
      Значимые цифры
      Точные числа
      Правила округления
      Видеоурок
      Расчеты со значащими цифрами
      Преобразование и важность единиц
      Коэффициенты преобразования

      Краткое содержание главы

      Список литературы


      Раздел 1: Химия и вещества

      Что такое химия?

      Все вокруг нас состоит из химикатов.От цвета, который делает розу такой красной, до бензина, которым наполняются наши машины, и кремниевых чипов, питающих наши компьютеры и сотовые телефоны… Химия повсюду! Понимание того, как химические молекулы образуются и взаимодействуют для создания сложных структур, позволяет нам использовать силу химии и использовать ее, как набор инструментов, для создания многих современных достижений, которые мы наблюдаем сегодня. Сюда входят достижения в медицине, связи, транспорте, строительной инфраструктуре, науке о продуктах питания и сельском хозяйстве, а также почти во всех других технических областях, которые вы можете себе представить.

      Химия - одна из отраслей науки. Наука - это процесс, с помощью которого мы изучаем естественную Вселенную, наблюдая, проверяя, а затем создавая модели, объясняющие наши наблюдения. это процесс, с помощью которого мы узнаем о естественной Вселенной, наблюдая, проверяя, а затем создавая модели, объясняющие наши наблюдения. Поскольку физическая вселенная настолько обширна, существует множество различных областей науки (рис. 1.1). Таким образом, химия изучает материю, биология изучает живые существа, а геология изучает горные породы и землю.Математика - это язык науки, и мы будем использовать его для передачи некоторых идей химии.

      Хотя мы разделяем науку на разные области, между ними есть много общего. Например, некоторые биологи и химики так много работают в обеих областях, что их работа называется биохимией. Точно так же геология и химия пересекаются в области, называемой геохимией. На рис. 1.1 показано, сколько отдельных областей науки связаны между собой.

      Рисунок 1.1: Взаимоотношения между некоторыми из основных отраслей науки. Химия находится более или менее посередине, что подчеркивает ее важность для многих отраслей науки.

      Физические и химические свойства

      Часть понимания материи - это возможность ее описать. Один из способов описания вещества химиками - это отнесение разных свойств к разным категориям. Свойства, которые химики используют для описания материи, делятся на две основные категории.Физические свойства - это характеристики, которые описывают вещество, такие как температура кипения, точка плавления и цвет. Физические изменения, такие как плавление твердого вещества в жидкость, не изменяют химическую структуру этого вещества. Химические свойства - это характеристики, которые описывают, как химическая структура вещества изменяется во время химической реакции. Примером химического свойства является воспламеняемость - способность материала гореть - потому что горение (также известное как горение) изменяет химический состав материала.

      Элементы и соединения

      Любой образец вещества, который имеет одинаковые физические и химические свойства во всем образце, называется веществом. Есть два типа веществ. Вещество, которое невозможно разложить на химически более простые компоненты, является элементом. Алюминий, который используется в банках с газировкой, является элементом. Вещество, которое можно разбить на химически более простые компоненты (поскольку оно состоит из более чем одного элемента), представляет собой соединение. Вода - это соединение, состоящее из водорода и кислорода.Сегодня в известной Вселенной около 118 элементов, которые организованы на фундаментальной диаграмме, называемой Периодической таблицей элементов (рис. 1.2). Напротив, на сегодняшний день ученые идентифицировали десятки миллионов различных соединений.

      Наименьшая часть элемента, которая поддерживает идентичность этого элемента, называется атомом. Атомы очень крошечные; чтобы сделать линию длиной в 1 дюйм, вам понадобится 217 миллионов атомов железа! Точно так же самая маленькая часть соединения, которая поддерживает идентичность этого соединения, называется молекулой.Молекулы состоят из атомов, которые соединены вместе и ведут себя как единое целое (рис. 1.2). Ученые обычно работают с миллионами атомов и молекул одновременно. Когда ученый работает

      Рисунок 1.2: ( Верхняя панель) Периодическая таблица элементов - это организованная диаграмма, которая содержит все известные химические элементы. ( Нижняя панель ) Слева от стрелки показан один атом кислорода и два атома водорода. Каждый из них представляет собой отдельные элементы.Когда они объединяются с правой стороны, они образуют единую молекулу воды (H 2 O). Обратите внимание, что вода определяется как соединение, потому что каждая отдельная молекула состоит из более чем одного типа элементов, в данном случае одного атома кислорода с двумя атомами водорода.

      с большим количеством атомов или молекул одновременно, ученый изучает макроскопическое представление Вселенной. Однако ученые могут также описывать химические явления на уровне отдельных атомов или молекул, что называется микроскопической точкой зрения.В этой книге мы увидим примеры как макроскопических, так и микроскопических точек зрения (рис. 1.3).

      Рисунок 1.3: Сколько молекул необходимо для точки в предложении? Хотя мы не замечаем этого с макроскопической точки зрения, материя состоит из микроскопических частиц, настолько крошечных, что для создания пятнышка, которую мы можем увидеть невооруженным глазом, нужны миллиарды их. X25 и X400000000 указывают, сколько раз изображение было увеличено.

      Смеси

      Материал, состоящий из двух или более веществ, представляет собой смесь.В смеси отдельные вещества сохраняют свою химическую идентичность. Многие смеси представляют собой очевидные комбинации двух или более веществ, например, смесь песка и воды. Такие смеси называют гетерогенными смесями. В некоторых смесях компоненты настолько тесно связаны, что действуют как единое вещество, хотя это не так. Смеси с однородным составом называются гомогенными смесями. Гомогенные смеси, которые перемешиваются настолько тщательно, что ни один компонент не может наблюдаться независимо от другого, называются растворами.Растворенный в воде сахар является примером решения. Металлический сплав, такой как сталь, является примером твердого раствора. Воздух, состоящий в основном из азота и кислорода, является газообразным раствором.

      Рисунок 1.4: Гетерогенные и однородные смеси. Смесь содержит более одного вещества. На верхней панели вы видите пример неоднородной смеси масла и воды. Смесь неоднородна, потому что вы можете визуально увидеть два разных компонента в смеси.На нижней панели вы видите пример однородной смеси, кофе. Он однороден, потому что вы не можете различить множество различных компонентов, входящих в состав чашки кофе (вода; кофеин; кофейные алкалоиды и дубильные вещества). Все выглядит одинаково. Если смесь однородная, а также прозрачная или прозрачная, ее называют раствором. В нашем примере кофе - это раствор; однако концентрированный эспрессо может быть очень непрозрачным и представлять собой только гомогенную смесь, а не раствор.

      Состояния материи

      Другой способ классификации материи - описать ее как твердое тело, жидкость или газ, как это было сделано в примерах растворов выше. Эти три описания, каждое из которых подразумевает, что материя обладает определенными физическими свойствами, представляют три фазы материи. Твердое тело имеет определенную форму и определенный объем. Жидкости имеют определенный объем, но не определенную форму; они принимают форму своих контейнеров. У газов нет ни формы, ни объема, они расширяются, заполняя свои сосуды.Каждый день мы сталкиваемся с материей на каждой стадии. Фактически, мы регулярно встречаем воду во всех трех фазах: лед (твердая), вода (жидкость) и пар (газ).

      Из нашего опыта работы с водой мы знаем, что вещества могут переходить из одной фазы в другую при подходящих условиях. Обычно изменение температуры вещества (и, реже, давления, оказываемого на него) может вызвать фазовый переход или физический процесс, в котором вещество переходит из одной фазы в другую (рис. 1.5). Фазовые изменения имеют определенные названия в зависимости от того, какие фазы задействованы, как показано в таблице 1.1.

      Рисунок 1.5. Анализ фазовых изменений. ( Верхняя панель ) Фотография кипящей воды демонстрирует фазовый переход воды из жидкой фазы в газообразную. Обратите внимание, что фазовые изменения - это физическое свойство молекулы. Вода остается химически такой же (H 2 O) в твердом, жидком или газообразном состоянии. ( Нижняя панель ) Изменение температуры может вызвать фазовые изменения. Выше - температурная шкала фазовых переходов воды.Если добавить тепла к твердому льду, вода будет таять при 0 90 10 9 o 90 110 C и закипать при 100 90 10 9 90 110 C. Если вы уберете тепло от газообразной воды, она будет конденсироваться в жидкое состояние при 100 90 10 9 o 90 110 C и замерзнуть при 0 o C.

      Таким образом, на рис. 1.6 «Классификация материи» показаны отношения между различными способами классификации материи.

      Рисунок 1.6 Классификация материи. Вещество можно классифицировать по-разному в зависимости от его свойств

      (Вернуться к началу)


      Раздел 2: Как ученые изучают химию

      Научный метод

      Как работают ученые? Как правило, они следуют процессу, называемому научным методом.Научный метод - это организованная процедура изучения ответов на вопросы. Чтобы найти ответ на вопрос (например, «Почему птицы летают к экватору Земли в холодные месяцы?»), Ученый выполняет следующие шаги, которые также показаны на рисунке 1.7.

      Рисунок 1.7 Общие этапы научного метода. В реальной жизни шаги могут быть не такими четкими, как описано здесь, но большинство научных работ следует этому общему плану.

      Предложите гипотезу. Ученый генерирует проверяемую идею или гипотезу, чтобы попытаться ответить на вопрос или объяснить, как устроена естественная вселенная. Некоторые люди используют слово теория вместо гипотезы, но слово гипотеза - правильное слово в науке. Для научных приложений слово теория - это общее утверждение, описывающее большой набор наблюдений и данных. Теория представляет собой высший уровень научного понимания и построена на широком спектре фактических знаний или данных.

      Проверить гипотезу. Ученый оценивает гипотезу, разрабатывая и проводя эксперименты для ее проверки. Если гипотеза проходит проверку, это может быть правильным ответом на вопрос. Если гипотеза не проходит проверку, это может быть плохой ответ.

      При необходимости уточните гипотезу. В зависимости от результатов экспериментов, ученый может захотеть изменить гипотезу, а затем снова проверить ее. Иногда результаты показывают, что исходная гипотеза полностью ошибочна, и в этом случае ученому придется разработать новую гипотезу.

      Не все научные исследования достаточно просты, чтобы их можно было разделить на эти три отдельных этапа. Но эти шаги представляют собой общий метод, с помощью которого ученые узнают о нашей естественной вселенной.

      (Вернуться к началу)


      Раздел 3: Научная нотация

      Изучение химии может включать очень большие числа. Он также может включать в себя очень маленькие числа. Записать такие числа и использовать их в полной форме проблематично, потому что мы потратим слишком много времени на написание нулей и, вероятно, сделаем много ошибок! Решение этой проблемы есть.Это называется научным обозначением.

      Научная нотация позволяет нам выражать очень большие и очень маленькие числа, используя степень 10.

      Напомним, что:

      10 0 = 1 10 1 = 10 10 2 = 100

      10 3 = 1000 10 4 = 10000 10 5 = 100000

      Как видите, степень возведения 10 равна количеству нулей, следующих за 1. Это поможет определить, какой показатель использовать, когда мы выражаем числа, используя научную нотацию.

      Возьмем очень большое число:

      579 000 000 000

      и выразите его в экспоненциальной нотации.

      Сначала мы находим коэффициент - число от 1 до 10, которое будет умножено на 10 в некоторой степени.

      Наш коэффициент: 5,79

      Это число будет умножено на 10 в некоторой степени. Теперь давайте разберемся, что это за сила.

      Мы можем сделать это, посчитав количество позиций, которые стоят между концом исходного числа и новой позицией десятичной точки в нашем коэффициенте.

      5. 7 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0

      ↑ ↑

      Сколько там позиций?

      Мы видим, что между десятичной дробью и концом исходного числа есть 11 позиций. Это означает, что наш коэффициент 5,79 будет умножен на 10 в 11-й степени.

      Наше число, выраженное в экспоненциальной шкале:

      5,79 x 10 11

      А как насчет очень маленьких чисел?

      Как вы помните:

      10 -1 = 0.1 10 -2 = 0,01 10 -3 = 0,001

      10 -4 = 0,0001 10 -5 = 0,00001

      Число пробелов справа от десятичной точки для нашей 1 равно числу в экспоненте, стоящему за отрицательным знаком. Это полезно иметь в виду, когда мы выражаем очень маленькие числа в научных обозначениях.

      Вот очень маленький номер:

      0,0000642

      Выразим это число в научных обозначениях.

      Наш коэффициент будет 6.42

      Это число будет умножено на 10 в некоторой степени, которая будет отрицательной. Давайте выясним правильную мощность. Мы можем выяснить это, посчитав, сколько разрядов находится между десятичной точкой в ​​нашем коэффициенте и десятичной точкой в ​​нашем исходном числе.

      0. 0 0 0 0 6 4 2
      ↑ ↑

      Сколько позиций?

      Между нашей новой десятичной точкой и десятичной точкой в ​​исходном числе 5 позиций, поэтому наш коэффициент будет умножен на 10 в отрицательной пятой степени.

      Наше число, записанное в экспоненциальном формате:

      6,42 х 10 -5

      Вы можете использовать эти методы для выражения любого большого или малого числа в экспоненциальной нотации.

      ВИДЕОУЧЕБНИК ДЛЯ ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ ЦИФРОВ:

      (Вернуться к началу)


      Раздел 4: Единицы измерения

      Международная система единиц и метрическая система

      Международная система единиц, сокращенно SI от французской Système International D’unités, является основной системой единиц измерения, используемой в науке.С 1960-х годов Международная система единиц принята на международном уровне как стандартная метрическая система. Базовые единицы СИ основаны на физических стандартах. Определения базовых единиц СИ изменялись и продолжают изменяться, а новые базовые единицы добавляются по мере достижений науки. Каждая основная единица СИ, кроме килограмма, описывается стабильными свойствами Вселенной.

      Существует семь базовых единиц, которые перечислены в Таблице 1.2. В химии в основном используются пять основных единиц: моль для количества, килограмм для массы, метр для длины, второй для времени и кельвин для температуры.Градус Цельсия ( o C) также обычно используется для измерения температуры. Числовое соотношение между градусами Кельвина и градусами Цельсия выглядит следующим образом:

      К = o С + 273

      Размер каждой базовой единицы определяется международным соглашением. Например, килограмм определяется как масса специального металлического цилиндра, хранящегося в хранилище во Франции (рис. 1.8). Другие базовые единицы имеют аналогичные определения. Размеры базовых блоков не всегда удобны для всех измерений.Например, метр - довольно большая единица для описания ширины чего-то столь узкого, как человеческий волос. Вместо того, чтобы сообщать диаметр волоса как 0,00012 м или даже 1,2 × 10 -4 м, SI также предоставляет серию префиксов, которые могут быть прикреплены к единицам измерения, создавая единицы, которые больше или меньше по степени 10, известные как метрическая система.

      Рисунок 1.8 Килограмм. Стандарт килограмма - платино-иридиевый цилиндр, хранящийся в особом хранилище во Франции.Источник: Wikimedea (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:National_prototype_kilogram_K20_replica.jpg)

      Общие префиксы и их мультипликативные коэффициенты перечислены в таблице 1.3 «Префиксы, используемые с единицами SI». (Возможно, вы уже заметили, что основная единица измерения килограмм представляет собой комбинацию префикса килограмм, означающего 1000 ×, и единицы массы, грамма.) Некоторые префиксы образуют кратную исходной единице: 1 килограмм равен 1000 граммов ( или 1 кг = 1000 г), а 1 мегаметр равен 1 000 000 метров (или 1 Мм = 1 000 000 м).Другие префиксы составляют часть исходной единицы. Таким образом, 1 сантиметр равен 1/100 метра, 1 миллиметр равен 1/1000 метра, 1 микрограмм равен 1/1000000 грамма и т. Д.

      Масса

      Основной единицей массы в Международной системе единиц является килограмм. Килограмм равен 1000 граммам. Грамм - это относительно небольшое количество массы, поэтому большие массы часто выражаются в килограммах. Когда измеряются очень крошечные количества вещества, мы часто используем миллиграммы, которые равны 0.001 грамм. Также могут быть подходящими многочисленные единицы измерения массы большего, меньшего и среднего размера. В конце 18 века килограмм был массой литра воды. В 1889 году из платино-иридиевого сплава был изготовлен новый международный прототип килограмма. Килограмм равен массе этого международного прототипа, который хранится в Париже, Франция.

      Масса и вес - это не одно и то же. Хотя мы часто используем термины масса и вес как синонимы, у каждого из них есть свое определение и использование.Масса объекта - это мера количества вещества в нем. Масса (количество вещества) объекта остается неизменной независимо от того, где он находится. Например, перемещение кирпича на Луну не приводит к исчезновению или удалению какого-либо вещества из него.

      Вес объекта определяется силой гравитации, действующей на объект. Вес равен массе объекта, умноженной на местное ускорение свободного падения. Таким образом, на Земле вес определяется силой притяжения между объектом и Землей.Поскольку сила тяжести не одинакова в каждой точке на поверхности Земли, вес объекта не постоянен. Гравитационное притяжение объекта меняется в зависимости от того, где находится объект по отношению к Земле или другому объекту, создающему гравитацию. Например, человек, который весит 180 фунтов на Земле, весил бы всего 45 фунтов, если бы он находился в неподвижном положении на высоте 4000 миль над поверхностью Земли. Тот же самый человек весил бы на Луне всего 30 фунтов, потому что гравитация Луны составляет лишь одну шестую гравитации Земли.Однако масса этого человека будет одинаковой в каждой ситуации. Для научных экспериментов важно измерять массу вещества, а не вес, чтобы сохранить последовательность результатов независимо от того, где вы проводите эксперимент.

      Длина

      Единица измерения длины в системе СИ - метр. В 1889 году измеритель представлял собой слиток из платино-иридиевого сплава, хранившийся в условиях, установленных Международным бюро стандартов.В 1960 году это определение стандартного измерителя было заменено определением, основанным на длине волны излучения криптона-86. В 1983 году это определение было заменено следующим: метр - это длина пути, пройденного светом в вакууме за интервал времени в секунду.

      Температура

      В научном контексте слова тепло и температура НЕ означают одно и то же. Температура представляет собой среднюю кинетическую энергию частиц, составляющих материал.Повышение температуры материала увеличивает его тепловую энергию. Тепловая энергия - это сумма кинетической и потенциальной энергии частиц, составляющих материал. Предметы не «содержат» тепло; скорее они содержат тепловую энергию. Тепло - это движение тепловой энергии от более теплого объекта к более холодному. Когда тепловая энергия переходит от одного объекта к другому, температура обоих объектов изменяется.

      Термометр - это прибор для измерения температуры. Название состоит из слова «термо», что означает тепло, и «метр», что означает измерение.Температура вещества прямо пропорциональна средней кинетической энергии, которую оно содержит. Чтобы средняя кинетическая энергия и температура вещества были прямо пропорциональны, необходимо, чтобы при нулевой температуре средняя кинетическая энергия также была равна нулю. Это было необходимо для использования в расчетах в науке для третьей шкалы температур, в которой ноль градусов соответствует нулевой кинетической энергии, то есть точке, в которой молекулы перестают двигаться. Эта температурная шкала была разработана лордом Кельвином.Лорд Кельвин заявил, что не существует верхнего предела того, насколько горячо может быть, но есть предел того, насколько холодным может стать. В 1848 году Уильям Лорд Кельвин разработал идею абсолютного нуля, то есть температуры, при которой молекулы перестают двигаться и, следовательно, имеют нулевую кинетическую энергию. Это известно как температурная шкала Кельвина.

      Шкала Цельсия основана на температуре замерзания и кипения воды. Таким образом, 0 o C - это точка замерзания воды, тогда как 100 o C - температура кипения воды.Большинство из нас знакомы с температурами ниже точки замерзания воды. Должно быть очевидно, что даже несмотря на то, что температура воздуха может составлять -5 o C, молекулы воздуха все еще движутся (т.е. 0 o C не является абсолютным нулем). Такие вещества, как газообразный кислород и газообразный азот, уже расплавились и превратились в пар при температурах ниже -150 o C.

      Шкала Фаренгейта также определяется точкой замерзания и температурой кипения воды. Однако шкала отличается от шкалы Кельвина и Цельсия.По шкале Фаренгейта точка замерзания воды составляет 32 o F, а точка кипения воды составляет 212 o F. Для преобразования шкалы Фаренгейта в шкалу Цельсия можно использовать следующие преобразования:

      [ o C] = ([ o F] -32) × 5/9 или [ o F] = [ o C] × 9/5 + 32

      Температурная шкала Кельвина имеет нулевое значение при абсолютном нуле (определено как -273,15 o ° C) и использует ту же шкалу градусов, что и шкала Цельсия.Таким образом, математическая связь между шкалой Цельсия и шкалой Кельвина составляет

      .

      К = o С + 273,15

      В случае шкалы Кельвина знак градуса не используется. Температура выражается просто как 450 К и всегда положительна.

      Время

      Единицей измерения времени в системе СИ является секунда. Второй изначально определялся как крошечная часть времени, необходимого Земле для обращения вокруг Солнца. С тех пор его определение несколько раз менялось.Определение секунды (установленное в 1967 г. и подтвержденное в 1997 г.) таково: длительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

      Сумма

      Химики используют термин "моль" для обозначения большого количества атомов или молекул. Подобно тому, как дюжина подразумевает 12 вещей, моль (моль) представляет 6,022 × 10 23 вещей. Число 6,022 × 10 23 , названное числом Авогадро в честь химика XIX века Амедео Авогадро, - это число, которое мы используем в химии для обозначения макроскопических количеств атомов и молекул.Таким образом, если у нас есть 6,022 × 10 23 атомов кислорода, мы говорим, что у нас есть 1 моль атомов кислорода. Если у нас есть 2 моля атомов Na, у нас будет 2 × (6,022 × 10 23 ) атомов Na или 1,2044 × 10 24 атомов Na. Точно так же, если у нас есть 0,5 моль молекул бензола (C 6 H 6 ), мы имеем 0,5 × (6,022 × 10 23 ) C 6 H 6 молекул, или 3,011 × 10 23 C 6 H 6 молекул.

      Производные единицы СИ

      Производные единицы представляют собой комбинации базовых единиц СИ.Единицы можно умножать и делить, так же как числа можно умножать и делить. Например, площадь квадрата со стороной 2 см составляет 2 см × 2 см или 4 см2 (читается как «четыре сантиметра в квадрате» или «четыре квадратных сантиметра»). Обратите внимание, что мы возведем в квадрат единицу длины, сантиметр, чтобы получить производную единицу площади, квадратный сантиметр.

      Объем

      Объем - важная величина, в которой используется производная единица. Объем - это объем пространства, которое занимает данное вещество, геометрически определяемый как длина × ширина × высота.Каждое расстояние может быть выражено в единицах измерения, поэтому объем имеет производную единицу m × m × m, или m 3 (читается как «кубические метры» или «кубические метры»). Кубический метр - это довольно большой объем, поэтому ученые обычно выражают объемы в единицах 1/1000 кубического метра. У этой единицы есть собственное название - литр (L). Литр по объему немного превышает 1 кварту США. (Таблица 1.4) дает приблизительные эквиваленты для некоторых единиц, используемых в химии.) Как показано на Рисунке 1.9 «Литр», литр также равен 1 000 см 3 .По определению, в 1 л содержится 1000 мл, поэтому 1 миллилитр и 1 кубический сантиметр представляют один и тот же объем.

      1 мл = 1 см 3

      Рисунок 1.9: Литр. Литр - это куб со стороной 10 см (1/10 метра). Миллилитр, 1/1000 литра, равен 1 кубическому сантиметру (1 см 3 ).

      Энергия

      Энергия, еще одна важная величина в химии, - это способность выполнять работу.Например, чтобы переместить коробку с книгами из одной стороны комнаты в другую, требуется энергия. Его производная единица: кг · м 2 / с 2 . (Точка между килограммами и м 2 единиц означает, что единицы умножаются вместе, а затем весь член делится на s 2 .) Поскольку эта комбинация громоздка, эта совокупность единиц переопределяется как джоуль (Дж) , которая является единицей измерения энергии в системе СИ. Также широко используется более старая единица энергии - калория (cal). Всего:

      4.184 Дж = 1 ккал

      Обратите внимание, что это отличается от нашего обычного использования больших «калорий» или «кал», указанных на пищевых упаковках в США. Большой «Cal» на самом деле является килокалорией или ккал (рис. 1.10). Обратите внимание, что все химические процессы или реакции происходят с одновременным изменением энергии, и эта энергия может храниться в химических связях.

      Рисунок 1.10: Разница между килокалориями в научном и обычном использовании . Калории, представленные на упаковке пищевых продуктов, на самом деле относятся к килокалориям с научной точки зрения.

      Плотность

      Плотность определяется как масса объекта, деленная на его объем; он описывает количество вещества, содержащегося в данном объеме пространства.

      плотность = масса / объем

      Таким образом, единицы плотности - это единицы массы, разделенные на единицы объема: г / см3 или г / мл (для твердых и жидких веществ соответственно), г / л (для газов), кг / м3 и т. Д. . Например, плотность воды составляет около 1,00 г / мл, а плотность ртути - 13.6 г / мл. Ртуть в 13 раз плотнее воды, а это означает, что она содержит в 13 раз больше вещества в том же объеме пространства. Плотность воздуха при комнатной температуре около 1,3 г / л.

      Раздел 5: Проведение измерений в лаборатории

      Точность и точность

      Важно отметить различную терминологию, которую мы используем в научных разговорах. Один из таких наборов терминов - точность и аккуратность. Хотя в ненаучном сообществе понятие «точность» и «аккуратность» часто используются как синонимы, очень важно понимать разницу между этими терминами.Точность сообщает вам, насколько близки два измерения друг к другу, а точность показывает, насколько близко измерение к известному значению. Измерение может быть точным, но не точным, или точным, но неточным; эти два термина НЕ связаны. Хорошую аналогию можно найти в игре в дартс (рис. 1.11). Игрок, который всегда попадает в одно и то же место слева от доски для дротика, будет точным, но не очень точным. Однако игрок в дартс, который находится по всей доске, но в среднем попадает в центр доски, будет точным, но не точным.Хороший игрок в дартс, как и хороший ученый, хочет быть точным и аккуратным.

      Рисунок 1.11: Разница между точностью и точностью. С помощью игры в дартс можно показать разницу между точностью и точностью.

      По материалам: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Reliability_and_validity.svg/717px-Reliability_and_validity.svg.png

      Обычно в лаборатории точность - это мера того, насколько хорошо откалибровано ваше оборудование.Например, если ваши весы откалиброваны правильно, вы можете проводить очень точные, повторяющиеся измерения, но измерения не будут отражать истинное значение. С другой стороны, точность обычно определяется тем, насколько осторожен ученый при проведении измерений. Если вы по неосторожности рассыпали часть образца по пути, ваши измерения в повторных экспериментах не будут точными, даже если ваши весы будут точными.

      Значимые цифры

      Важно понимать, что значения в научных измерениях никогда не бывают точными на 100%.Наши инструменты измеряют только с определенной степенью точности. Таким образом, мы можем выбрать различные инструменты для проведения измерения в зависимости от уровня точности, который нам необходим для эксперимента. Из-за присущей неточности любого измеряемого числа мы должны отслеживать различные уровни точности каждого числа со значащими цифрами. Под значащими цифрами измеряемой величины понимаются все достоверно известные цифры и первая неопределенная или оценочная цифра. Нет смысла сообщать какие-либо цифры после первой неопределенной, поэтому это последняя цифра, указанная в измерении.Нули используются, когда необходимо поставить значащие цифры на их правильные позиции. Таким образом, нули могут быть значащими цифрами, а могут и не быть. Значительные цифры применимы в реальном мире, поскольку они позволяют нам количественно оценить точность любого типа измерения. Чтобы определить, сколько чисел в измерении имеет значение, вы можете следовать осторожному набору правил, показанных ниже и справа.

      Рисунок 1.12: Измерение объекта по правильному количеству значащих цифр.
      Сколько цифр должно быть показано в этом измерении?

      Правильный ответ - 3! Два, которые вы точно знаете + предполагаемое положение… для этого значения оно будет близко к 1.37

      Точные числа

      Точные числа - это числа, которые не измеряются научными приборами. Они либо используются в качестве определений для определения понятия или терминологии, либо создаются путем подсчета всего присутствующего. Примером точного числа может быть количество яиц в коробке или определенная единица измерения, например 100 см на 1 м. Точные числа, такие как количество людей в комнате, НЕ влияют на количество значащих цифр в расчетах, сделанных с измеренными значениями.

      Правила округления

      В научных операциях правила округления могут немного отличаться от тех, к которым вы привыкли. Обычные правила округления предполагают, что если число равно 4 или меньше, оно должно быть округлено до меньшего числа, тогда как если оно равно 5 или больше, оно должно быть округлено в большую сторону. Однако обратите внимание, что 5 находится прямо посередине и вызывает проблемы при использовании этих обычных правил округления. Если у вас есть большой набор данных, который нужно округлить, использование этого правила округления приведет к смещению в вашем наборе данных (т.е. 4/9 времени вы будете округлять в меньшую сторону, а 5/9 времени вы будете округлять в большую сторону). В большом наборе данных такое смещение недопустимо.

      В научном округлении мы обычно используем правило под названием «Округление до четности». В этой системе округления правила одинаковы для 4 и ниже, вы округляете до меньшего числа, а для 6 и выше вы округляете до большее число. Однако если число, которое вы округляете, равно 5, вы округляете до четного числа. Это помогает уменьшить смещение выборки, которое может возникнуть при округлении больших наборов данных.

      Расчеты со значащими цифрами

      Прежде чем выполнять какие-либо научные вычисления, необходимо понять, что все измеряемые числа хороши ровно настолько, насколько хорош инструмент, используемый для их измерения. Даже с использованием самого лучшего доступного инструмента измеренное число никогда не будет точным на 100%. Ученые используют правило «достаточно хорошей» точности, означающее, что мы допускаем некоторую погрешность, присущую каждому измерению, которое мы делаем, до тех пор, пока конечный результат достаточно близок к желаемому.Эта концепция становится опасной, когда мы начинаем использовать эти «достаточно хорошие» числа для любых вычислений, если мы не будем осторожны, чтобы отслеживать наши значащие цифры, наши числа могут быстро потерять свой «достаточно хороший» статус. Чтобы защитить свои «достаточно хорошие» числа, научное сообщество установило определенные правила для выполнения любых расчетов; в этом разделе нам нужно рассмотреть только два очень важных правила: правило сложения / вычитания и правило умножения / деления.

      Правило сложения / вычитания:
      1. Найдите число с наименьшим количеством десятичных знаков и отслеживайте количество десятичных знаков
      2. Выполните сложение / вычитание
      3. Округлите окончательный ответ до наименьшего числа десятичных знаков, найденных на шаге 1

      Правило умножения / деления:
      1. Подсчитайте количество значащих цифр в каждом числе (отслеживайте количество значащих цифр)
      2. Произвести умножение / деление
      3. Округлите окончательный ответ до наименьшего числа значащих цифр, найденных на этапе 1

      Расчет сложных задач:
      1. Используя порядок операций, разбейте проблему на несколько этапов
      2. Выполните любые шаги сложения / вычитания, следуя правилу сложения / вычитания (пока не округляйте, просто отслеживайте правильное количество десятичных знаков при нахождении числа значащих цифр)
      3. Выполните умножение / деление по правилу умножения / деления
      4. Округлите окончательный ответ до правильного числа значащих цифр
      Преобразование и важность единиц

      Умение конвертировать из одного юнита в другой - важный навык.Например, медсестра с таблетками аспирина 50 мг, которая должна дать пациенту 0,2 г аспирина, должна знать, что 0,2 г равняется 200 мг, поэтому необходимо 4 таблетки. К счастью, есть простой способ преобразовать одну единицу в другую.

      Коэффициенты преобразования

      Если вы выучили единицы СИ и префиксы, описанные в разделе 1.4 «Единицы измерения», то вы знаете, что 1 см составляет 1/100 метра или:

      100 c

      Лучший физический лабораторный эксперимент - Выгодные предложения на физический лабораторный эксперимент от глобальных продавцов физических лабораторных экспериментов

      Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для лабораторного эксперимента.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

      Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты независимо от того, сколько вы решите потратить.

      AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший лабораторный эксперимент в скором времени станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что поставили свой физический лабораторный эксперимент на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

      Если вы все еще не уверены в лабораторных экспериментах и ​​думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

      А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, мы думаем, вы согласитесь, что вы получите этот физический лабораторный эксперимент по самой выгодной цене в Интернете.

      У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

      .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *