آزمايشگاه شيمی عمومی ۱

عنوان                                                                                                                    صفحه

فصل اول : آشنايي با وسائل و مواد آزمايشگاهي و تعيين درصد خطاهاي آنها

1ـ1 شناسايي برخي وسائل شيشه‌اي و كاربرد آنها....................................................... 17

1ـ1ـ1 تميز كردن وسائل شيشه‌اي............................................................................... 25

1ـ1ـ2 نكات ويژه‌اي در مورد ظروف شيشه‌اي اندازه‌گيري حجم............................................ 25

1ـ2 وسائل اندازه گيري دما........................................................................................ 26

1ـ3 وسائل اندازه گيري دانسيته.................................................................................. 27

1ـ4 ترازوها............................................................................................................. 29

1ـ4ـ1 حساسيت ترازو............................................................................................... 33

1ـ4ـ2 طرز كار با ترازوي 3 اهرمي................................................................................. 34

1ـ5 بك‌ها يا چراغ گازهاي آزمايشگاهي........................................................................ 36

1ـ6 سانتريفوژ......................................................................................................... 39

1ـ7 آشنايي با مواد آزمايشگاهي و علائم ايمني آنها...................................................... 40

فصل دوم: روشهاي كار آزمايشگاهي........................................................................... 54

2ـ1 مسائل ايمني و مقررات آزمايشگاهي.................................................................... 52

2ـ2 روشهاي كار آزمايشگاهي.................................................................................... 52

2ـ2ـ1 روش وارد كردن لوله شيشه‌اي در داخل درپوش لاستيكي سوراخدار.......................... 52

2ـ2ـ2 روش تميز كردن ظروف شيشه‌اي........................................................................ 52

2ـ2ـ3 روشهاي دفع مواد شيميايي.............................................................................. 52

2ـ2ـ4 روش تهيه محلولها........................................................................................... 53

2ـ2ـ5 روش جمع آوري گازها....................................................................................... 54

2ـ2ـ6 روش نمونه برداري و انتقال مواد جامد.................................................................. 56

2ـ2ـ7 روش انتقال مايعات و محلولها............................................................................. 57

2ـ2ـ8 روش جداكردن جامد از مايع............................................................................... 57

الف ـ روش ته نشيني.............................................................................................. 57

ب ـ روش استفاده از كاغذ صافي................................................................................ 58

ج ـ روش جداسازي با استفاده از سيستم خلا.............................................................. 59

د ـ روش سانتريفوژ.................................................................................................. 59

2ـ2ـ9 روش آماده سازي هود روميزي............................................................................ 60

2ـ2ـ10 روش گرم كردن مايعات و جامدات....................................................................... 60

الف ـ گرم كردن لوله آزمايش با شعله........................................................................... 60

ب ـ گرم كردن ارلن ماير با شعله................................................................................. 61

ج ـ گرم كردن بشر با شعله........................................................................................ 61

دـ حمام آب گرم....................................................................................................... 61

2ـ2ـ11 روش تبخير مايعات......................................................................................... 61

الف ـ تبخير مايعات غير قابل اشتعال............................................................................ 62

ب ـ تبخير مايعات قابل اشتعال.................................................................................... 62

2ـ2ـ12 روش گرم كردن جامدات .................................................................................. 62

الف‌ـ خشك كردن يا گداختن كروزه‌ها............................................................................ 62

ب ـ گداخته كردن محتويات داخل كروزه در غياب هوا........................................................ 63

ج ـ مشتعل كردن محتويات داخل كروزه......................................................................... 63

2ـ2ـ13 روش اندازه گيري حجم.................................................................................... 63

الف ـ خواندن هلالي سطح مايع................................................................................. 63

ب ـ استفاده از پيپت................................................................................................ 64

ب ـ1 آماده سازي پيپت............................................................................................. 64

ب ـ 2 پر كردن پيپت.................................................................................................. 65

ب ـ3 خالي كردن پيپت.............................................................................................. 65

ب ـ4 تميز كردن پيپت................................................................................................ 66

ج ـ حجم سنجي يك مايع يا يك محلول........................................................................ 66

ج ـ1 آماده سازي بورت.............................................................................................. 67

ج ـ 2 آماده كردن محلول و تنظيم حجم آن در داخل بورت.................................................. 67

ج ـ 3 كاربا بورت....................................................................................................... 67

ج ـ 4ـ اضافه كردن تيترانت به ظرف محتوي نمونه............................................................ 69

2ـ3 گزارش نويسي ................................................................................................. 70

2ـ4 شيشه گري...................................................................................................... 76

2ـ4ـ1 دستور كار با لوله‌هاي شيشه‌اي......................................................................... 76

2ـ4ـ2 شكل دهي لوله‌هاي شيشه‌اي.......................................................................... 78

الف ـ عمليات اتصال................................................................................................. 78

ب ـ عمليات برش نقطه‌اي ........................................................................................ 78

ج ـ عمليات خم كردن............................................................................................... 78

د ـ توپي يا حبابي كردن............................................................................................ 78

2ـ4ـ3 عمليات مهم شيشه‌گري در آزمايشگاه................................................................ 79

الف ـ بريدن و صيقلي كردن........................................................................................ 79

 ب ـ ساختن قطره چكان........................................................................................... 80

ج ـ خم كردن........................................................................................................... 81

دـ ساختن لاوريا گازشوي.......................................................................................... 82

هـ ـ متصل كردن لوله‌هاي پيركس در آزمايشگاه.............................................................. 83

هـ ـ 1 اتصال به شكل T............................................................................................. 83

هـ ـ 2 اتصال به شكلY.............................................................................................. 84

فصل سوم آزمايشها

3ـ1 اندازه گيري و محاسبه خطاهاي آزمايشگاهي.......................................................... 85

3ـ1ـ1 محاسبه صحت و خطاي نسبي در يك اندازه‌گيري................................................... 86

3ـ1ـ2 محاسبه دقت آزمايش....................................................................................... 86

3ـ1ـ3 مقايسه صحت 2 وسيله‌ شيشه‌اي..................................................................... 86

الف ـ تعيين درصد صحت پيپت حبابدار نسبت به استوانه مدرج......................................... 87

ب ـ تعيين درصد صحت پيپت مدرج نسبت به استوانه مدرج.............................................. 87

3ـ2 محلول سازي.................................................................................................... 89

3ـ2ـ1 جرم مولي و موازنه.......................................................................................... 89

3ـ2ـ2 مفهوم مول..................................................................................................... 89

3ـ2ـ3 ظرفيت........................................................................................................... 90

3ـ2ـ4 مفاهيم غلظت................................................................................................ 92

الف ـ مفهوم غلظت وزني (C) ................................................................................... 92

ب ـ مفهوم غلظت درصدي......................................................................................... 93

ج ـ مفهوم غلظت مولي يا مولاريته (C_m)...................................................................... 94

3ـ2ـ5 مفهوم اكي والان گرم (هم ارز گرم)..................................................................... 94

3ـ2ـ6ـ مفهوم نرماليته............................................................................................... 95

الف ـ محاسبه نرماليته يك اسيد غليظ......................................................................... 96

ب ـ محاسبه نرماليته اسيد يا باز مجهول...................................................................... 96

ج ـ محاسبه نرماليته پس از رقيق شدن اسيد يا باز........................................................ 97

3ـ2ـ7 خلاصه كردن معادلات محلول سازي .................................................................... 97

3ـ2ـ8 مولاليته......................................................................................................... 98

3ـ2ـ9 كاربرد درصد وزني ـ وزني................................................................................... 102

3ـ2ـ10ـ كاربرد درصد وزني ـ حجمي............................................................................. 103

3ـ2ـ11ـ كاربرد درصد حجمي ـ حجمي.......................................................................... 103

3ـ3 تيتراسيون (اندازه گيري حجمي اسيد و باز)............................................................. 107

الف ـ استاندارد كردن سود يا تعيين دقيق نرماليته سود................................................... 108

ب ـ سنجش كلريدريك اسيد با سود استاندارد شده....................................................... 108

ج ـ تعيين درصد خلوص استيك اسيد در سركه با استفاده از تيتراسيون.............................. 108

3ـ4 تيتراسيون اكسايش ـ كاهش (منگانومتري) و تعيين ارزش حجمي آب اكسيژنه............... 112

3ـ4ـ1 تعيين مقدار اگزاليك اسيد و اگزالاتهاي محلول........................................................ 113

3ـ4ـ2 تعيين ارزش حجمي آب اكسيژنه با استفاده از تيتراسيون........................................ 114

3ـ5 تعيين و محاسبه سختي آب................................................................................. 117

3ـ5ـ1سختي موقت.................................................................................................. 118

3ـ5ـ2 سختي دائم................................................................................................... 119

3ـ5ـ3 سختي كل..................................................................................................... 119

3ـ5ـ4 واحد اندازه گيري سختي................................................................................... 119

3ـ5ـ5 اندازگيري سختي دائم...................................................................................... 121

3ـ5ـ6 روش محاسبه سختي دائم............................................................................... 122

3ـ5ـ7 روش محاسبه سختي موقت............................................................................. 123

3ـ6 آزمايش تعيين دانسيته........................................................................................ 125

3ـ6ـ1 اندازه‌گيري دانسيته جامدات............................................................................... 127

الف ـ اندازه‌گيري دانسيته فلزات نامحلول در آب.............................................................. 127

ب ـ اندازه‌گيري دانسيته مواد جامد محلول در آب (نمكها)................................................. 128

3ـ6ـ2 اندازه‌گيري دانسيته مايعات خالص....................................................................... 129

3ـ6ـ3 اندازه گيري دانسيته محلولها............................................................................. 130

3ـ6ـ4 اندازه گيري دانسيته گازها................................................................................. 131

3ـ6ـ5 اندازه گيري دانسيته جامدات داراي اشكال منظم................................................... 132

3ـ6ـ6 اندازه گيري دانسيته جامدات داراي اشكال هندسي نامنظم .................................... 133

3ـ7 آزمايش تعيين وزن اتمي منيزيم............................................................................ 136

محاسبات.............................................................................................................. 138

3ـ8 طيف شعله عناصر.............................................................................................. 142

3ـ8ـ1 ايجاد رنگ در شعله.......................................................................................... 143

الف ـ بررسي رنگ شعله نمكها.................................................................................. 146

ب ـ بررسي چگونگي پوشانندگي رنگهاي پررنگتر طيفهاي فلزات....................................... 147

ج ـ شناسايي بعضي از غير فلزات با تست شعله.......................................................... 148

3ـ8ـ2 تفسير رنگ شعله بعضي از عناصر و ساختار اتمي آنها............................................ 149

3ـ9 آزمايش تعيين عدد آووگادرو................................................................................... 152

3ـ9ـ1روش اول......................................................................................................... 153

3ـ9ـ2 روش دوم....................................................................................................... 155

3ـ9ـ3 روش سوم..................................................................................................... 157

3ـ9ـ4 روش محاسبه حجم گاز در شرايط استاندارد (STP)................................................ 160

3ـ9ـ5 محاسبه حجم يك مول گاز بوتان......................................................................... 161

3ـ9ـ6 محاسبه ثابت آووگادرو....................................................................................... 162

3ـ10 آزمايش قانون جرم............................................................................................ 165

الف ـ تهيه مس نيترات از مس.................................................................................... 166

ب ـ تبديل نيترات به مس كربنات................................................................................. 167

ج ـ تبديل مس كربنات به مس كلريد............................................................................ 167

د ـ تبديل مس كلريد به مس هيدروكسيد و مس اكسيد................................................... 168

هـ ـ تبديل مس هيدروكسيد و مس اكسيد به مس سولفات و مس اوليه............................ 168

3ـ11 آزمايش تعيين جرم مولكولي گازها....................................................................... 170

3ـ12 آزمايش تعيين جرم مولكولي از طريق نزول نقطة انجماد .......................................... 176

3ـ12ـ1 تعيين نقطه انجماد نفتالين.............................................................................. 178

3ـ12ـ2 تعيين ثابت نزول نقطه انجماد نفتالين................................................................. 179

3ـ12ـ3 تعيين جرم مولكولي گوگرد............................................................................... 180

3ـ13 آزمايش تعيين گرماي انحلال پتاسيم نيترات........................................................... 182

3ـ14 آزمايش تعيين گرماي واكنش اسيد و باز................................................................ 188

3ـ15 اندازه گيري سرعت واكنش در غلظتها و دماهاي مختلف........................................... 191

3ـ15ـ1 اثر غلظت بر روي سرعت واكنش....................................................................... 193

3ـ15ـ2 اثر دما برروي سرعت واكنش............................................................................. 195

3ـ16 آزمايش تعيين ثابت تعادل يك واكنش شيميايي...................................................... 197

3ـ17 آزمايش تشكيل پيلها........................................................................................ 206

3ـ17ـ1 تعريف نيروي الكتروموتوري (EMF)...................................................................... 211

3ـ17ـ2 الكترود استاندارد هيدروژن............................................................................... 212

3ـ17ـ3 پتانسيل نيم پيل............................................................................................ 213

فصل چهارم آزمايشهاي تكميلي

4ـ1 جداكردن يونها با استفاده از كروماتوگرافي كاغذ........................................................ 223

4ـ2 تركيبات يوني كووالانسي ـ واكنشهاي يوني............................................................ 231

4ـ3 آزمايش كاهش اكسيدهاي فلزي........................................................................... 237

الف ـ احياي مس اكسيد توسط هيدروژن...................................................................... 238

ب ـ احياي مس اكسيد توسط پودر زغال....................................................................... 240

4ـ4 واكنش باكاتاليزور آنزيمي به روش ميكرو.................................................................. 241

الف ـ تجريه هيدروژن پراكسيد به وسيله كاتالاز.............................................................. 242

ب ـ تجزيه پراكسيد باقيمانده...................................................................................... 243

پيوستها

1ـ جدول تغييرات فشار بخار آب در دماهاي مختلف......................................................... 245

2ـ جدول معرفي عناصر، نماد و عدد اتمي آنها................................................................ 246

3ـ قالب گزارش كار................................................................................................... 251

4ـ منابع................................................................................................................. 253