analiza chimica calitativa si cantitativa_l. micalacian

7/29/2019 Analiza Chimica Calitativa Si Cantitativa_L. Micalacian

1/53

MINISTERUL EDUCAIEI I CERCETRII

PROGRAMUL PHARE TVET RO 2003.005-551.05.01.02

AUXILIAR CURRICULARLICEU TEHNOLOGIC

DOMENIUL: Protecia mediului

CALIFICAREA: Tehnician ecolog i protecia calitii mediului

NIVELUL: 3


2/53

MODULUL : Analiza chimic calitativ i cantitativ

2006

AUTOR:

LUCICA MICLCIAN - prof. grad didactic I - Colegiul Tehnic de Construcii i Protecia

Mediului, Arad

CONSULTAN:

Ioana Crstea - expert CNDIPT

Catinca Scrioteanu expert curriculum


3/53

Modulul ANALIZA CHIMIC CALITATIV I CANTITATIV

CUPRINS

1. Introducere.........................pag 32 . Competene specifice. Obiective.................................................pag 43. Fi de descriere a activitii.......................................................pag 54. Fi de progres............................................................................pag 75. Glossar.........................................................................................pag 86. MATERIALE DE REFERIN PENTRU PROFESOR...............pag 9

6.1. Competena 12.1: Execut analiza preliminar ..............pag

Fi conspect nr. 1.............................................................................pag10Folie transparent nr. 1......................................................................pag 11Folie transparent nr. 2......................................................................pag 12Folie transparent nr. 3......................................................................pag 13

Activitatea nr. 1 .................................................................................pag 14Activitatea nr. 2 .................................................................................pag 14Activitatea nr. 3 .................................................................................pag 14

6.2. Competena 12.2: Execut identificarea cationilor ianionilor..............................................................................................pag 15

Fi conspect nr. 2.............................................................................pag 15Folie transparent nr. 4......................................................................pag 18

Folie transparent nr. 5......................................................................pag 19Activitatea nr. 4 .................................................................................pag 20Activitatea nr. 5 .................................................................................pag 20Activitatea nr. 6 .................................................................................pag 20

6.3. Competena 12.4: Execut determinri volumetrice.........pag 21

Fi conspect nr. 3..............................................................................pag 21Folie transparent nr. 6.......................................................................pag 22Folie transparent nr. 7.......................................................................pag 23

Activitatea nr. 7 ...................................................................................pag 24Activitatea nr. 8 ...................................................................................pag 24Activitatea nr. 9 ...................................................................................pag 24

DOMENIUL PROTECIA MEDIULUICALIFICARE TEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI

1


4/53

Modulul 4 ANALIZA CHIMIC CALITATIV I CANTITATIV

7. MATERIALE DE REFERIN PENTRU ELEVI........................pag 25

7.1. Competena 12.1: Execut analiza preliminar ............pag 27

Fi de documentare nr. 1.................................................................pag27

Fi de lucru nr. 1..............................................................................pag 28Fi de lucru nr. 2..............................................................................pag 29Fi de evaluare nr. 1........................................................................pag 30Fi de evaluare nr. 2........................................................................pag 31

7.2. Competena 12.2: Execut identificarea cationilor ianionilor.............................................................................................pag 32

Fi de documentare nr. 2.................................................................pag 32Fi de lucru nr. 3..............................................................................pag 33

Fi de evaluare nr. 3........................................................................pag 34Fi de evaluare nr. 4........................................................................pag 35Fi de autoevaluare nr. 1.................................................................pag 36

7.3. Competena 12.4: Execut determinri volumetrice........pag 37

Fi de documentare nr. 3.................................................................pag 37Fi de lucru nr. 4..............................................................................pag 38

Fi de evaluare nr. 5........................................................................pag 40Fi de evaluare nr. 6........................................................................pag 41Exerciiu.............................................................................................pag 43Fi de autoevaluare nr. 2.................................................................pag 44

8. Sugestii metodologice.................................................................pag 469. Bibliografie.................................................................................pag 50


2


5/53


INTRODUCERE

Prezentul auxiliar se refer la modulul 4 ANALIZA CHIMIC CALITATIV ICANTITATIV, studiat n clasa a XI-a de ctre elevii care se pregtesc pentru calificareaTEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI.

Conform Standardului de Pregtire Profesional pentru aceast calificare, pentruparcurgerea i dobndirea cunotinelor i abilitilor corespunztoare acestui modul, eleviivor dobndi 2 credite. n Standardul de Pregtire Profesional, ANALIZA CHIMICCALITATIV I CANTITATIV este Unitate de Competen Tehnic General. ConformCurriculum-ului acestui modul i sunt alocate 90 ore, din care 54 ore laborator tehnologic.Orientativ, n curriculum aceste ore au fost repartizate astfel : Analiza preliminar 10ore (din care 6 ore laborator tehnologic); Identificarea cationilor i anionilor 20 ore (dincare 12 ore laborator tehnologic); (din care 6 ore laborator tehnologic); Gravimetria 20ore (din care 12 ore laborator tehnologic); Volumetria 30 ore (din care 18 ore laboratortehnologic); Analiza compuilor organici 10 ore (din care 6 ore laborator tehnologic).

Materialele prezentate n acest auxiliar se doresc a fi exemple pentru profesorii despecialitate, urmnd ca acetia s-i elaboreze materiale similare pentru toate cerinele dinStandardul de Pregtire Profesional i Curriculum.

AUXILIARUL SE VA UTILIZA MPREUN CU STANDARDUL DE PREGATIREPROFESIONALA I CURRICULUM-UL SPECIFIC CALIFICARII

ATENIE !

Auxiliarul nu acoper toate cerinele din Standardul de Pregtire Profesionalpentru aceast Unitate de Competen Tehnic General. Obinerea celor 2 creditepresupune satisfacerea tuturor cerinelor i promovarea tuturor probelor de evaluarespecificate pentru fiecarea competen n parte.


3


6/53


COMPETENE :

Uniti de competen tehnice generale :

Analiza chimic calitativ i cantitativ (UTG 12)

C 12.1. Execut analiza preliminarC 12.2. Execut identificarea cationilor i anionilorC 12.3. Execut determinri gravimetriceC 12.4. Execut determinri volumetriceC 12.5. Execut analiaza compuilor organici

OBIECTIVE :

Dup parcurgerea acestui modul elevii vor fi capabili s : identifice materialele i ustensilele necesare fiecrui experiment n parte;

identifice necesari determinrilor; utilizeze echipamentul de protecie a muncii specific laboratorului; respecte normele specifice de protecie a muncii i mediului nconjurtor; execute probele analizei preliminare (coloraia flcrii, formarea perlelor,

topirea oxidant, proba cu NaOH, proba cu H2SO4); identifice cationi (grupa I, grupa II, grupa III, grupa IV, grupa V); identifice anioni; execute determinri gravimetrice( CO22-, Ba2+, Fe3+, Ni2+); prepare soluii de concentraie normal; determine factorii de corecie ai soluiilor preparate;

execute determinri volumetrice; identifice funciuni organice i elemente chimice existente n compuiiorganici;

execute analiza cantitativ a compuilor organici; s stabileasc formulele chimice ale compuilor organici pe baza rezultatelor

analizei cantitative a acestora.


4

MODULUL 4ANALIZA CHIMIC CALITATIV I

CANTITATIV


7/53


FIA DE DESCRIERE A ACTIVITIITabelul urmtor detaliaz exerciiile incluse n unitatea de competen (modulul) ANALIZCHIMIC CALITATIV I CANTITATIVNumele cadidatului: Nr. reg.

Data nceperii unitii de competen:

Data promovrii unitii de competen:

COMPETEN

A

SARCINAD

E

LUCRU

SUBIECT / OBIECTIV REZOLVAT

12.1. A1,A2, A3,FL1, FL2,FE1

1.identificarea materialelor i ustensilelornecesare experimentului

A1,A2, A3,

FL1, FL2,FE1

2.identificarea reactivilor necesari determinrii

A1,A2, A3,FL1, FL2,FE1

3.utilizarea echipamentului de protecia munciispecific laboratorului

A1,A2, A3,FL1, FL2,FE1

4.respectarea regulilor de protecia muncii i amediului specifice laboratorului

FT1,FT2, FT3,A1,A2, A3,

FL1, FL2,FE1

5. executarea probelor analizei preliminare

FT3, A2,FL2

6.scrierea ecuaiilor reaciilor chimice care au locla determinare

12.2. A4, A5, A6,FL3, FE4,FAE1



5


8/53


A4, A5, A6,FL3,FE4,FAE1


A4, A5, A6,FL3, FE4,FAE1



4.respectarea regulilor de protecia muncii i amediului specifice laboratorului

A4, A5, FL3,FE3, FAE1


FT4, FT5,A4, A5, A6,FL3, FE3,FE4, FAE1

7. identificarea cationilor

12.3. FT6, FT7,A7, A8, A9,

FL4, FE5,FAE2


FT6, FT7,A7, A8, A9,FL4, FE5,FAE2


FT6, FT7,A7, A8, A9,FL4, FE5,FAE2


FT6, FT7,


4.respectarea regulilor de protecia muncii i a

mediului specifice laboratorului

FT7, A7, A8,A9, FL4,FE5, FE6,FAE2


FT6, FT7,A7, A8, A9,FL4, FE5,FE6, FAE2

10. rezolvarea exemplelor de calcul (probleme)

FT6, A7, A9,FL4, FAE2 11. prepararea soluiilor de concentraie normalFT7, A7, A9,FL4, FAE2

12. determinarea factorilor de corecie ai soluiilorpreparate

A8, FE5 13. executarea determinrilor volumetrice


6


9/53


FI DE PROGRES COLAR

Acest format de fi este un instrument detaliat de nregistrare a progresului elevilor.Pentru fiecare elev se poate realiza mai multe astfel de fie pe durata derulrii modulului,acesta permind evaluarea precis a evoluiei elevului, furniznd n acelai timp informaiirelevante pentru analiz.

MODULUL (UNITATEA DE COMPETEN)Numele elevului: ______________________Numele profesorului: ______________________

Competene caretrebuie

dobnditeData

Activitiefectuate icomentarii

DataAplicare n

cadrul unitiide competen

Evaluare

Bine Satisfctor

refacere

Comentarii Prioriti de dezvoltare

Competene care urmeaz s fiedobndite pentru fia urmtoare Resurse necesare

Competene care trebuie dobndite. Aceast fi de nregistrare este fcut pentru aevalua, n mod separat, evoluia legat de diferite competene. Acest lucru nseamnspecificarea competenelor tehnice generale i competene pentru abiliti cheie, caretrebuie dezvoltate i evaluate.Activiti efectuate i comentarii. Aici ar trebui s se poat nregistra tipurile de activitiefectuate de elev, materiale utilizate i orice alte comentarii suplimentare care ar putea firelevente pentru planificare sau feedbackAplicare n cadrul unitii de competen. Aceasta ar trebui s permit profesorului s

evalueze msura n care elevul i-a nsuit competenele tehnice generale, tehnicespecializate i competenele pentru abiliti cheie, raportate la cerinele pentru ntreagaclas. Profesorul poate indica gradul de ndeplinire a cerinelor prin bifarea uneia din celetrei coloane.Prioriti pentru dezvoltare.Partea inferioar a fiei este conceput pentru a menionaactivitile pe care elevul trebuie s le efectueze n perioada urmtoare ca parte aviitoarelor module. Aceste informaii ar trebui s permit profesorilor implicai spregteasc elevul pentru ceea ce va urma.


7


10/53


Competene care urmeaz a fi dobndite. Profesorul nscrie competenele care urmeaza fi dobndite.

Resurse necesare. Aici se pot nscrie orice fel de resurse speciale solicitate: manuale,seturi de instruciuni, fie de lucru, care ar putea reprezenta o surs de informaresuplimentar pentru un elev ce nu a dobndit competenele cerute.


8


11/53


GLOSAR DE TERMENI/CUVINTE CHEIETERMEN DEFINITIAAnliz calitativ Etap a analizei care urmrete identificarea componentelor

(atomi, grupe de atomi, ioni, grupri funcionale) substanei deanalizat

Analiz cantitativ Etap a analizei care urmrete s stabileasc ce proporii dincomponentele identificate de analiza calitativ intr n alctuireasubstanei analizate

Analiz preliminar Prima etap a analizei calitative care are rolul de a oferi indicaiiprivind componenii substanei de analizat, fr a putea nlocui, ntotalitate analiza calitativ

Cationi Ioni mono sau poliatomici, cu sarcin pozitiv

Anioni Ioni mono sau poliatomici,cu sarcin negativVolumetrie (titrimetrie) Metod de analiz chimic cantitativ, bazat pe msurarea

exact a volumelor soluiilor de reactivi de concentraiecunoscut, utilizai n determinri

Titrare Operaia de adugare treptat, n fraciuni mici de volum, a soluieide reactiv

Titrant Soluia de reactiv folosit la titrarePunct de echivalen Momentul care corespunde adugrii unei cantiti de reactiv

echivalent cu cantitatea de substan analizatIndicatori Substane care i modific o anumit proprietate n apropierea

punctului de echivalenSubstane etalon Substane din care se pot obine soluii de concentraie exactFactor de corecie Un numr care arat de cte ori o soluie de concentraie

aproximativ este mai concentrat sau mai diluat dect soluia deconcentraie exact

Curb de pH(de neutralizare, detitrare acido-bazic)

Reprezentarea grafic a variaiei pH-ului n funcie de volumul detitrant adugat

Reacii redox Reacii care au loc cu transfer de electroniReacii de precipitare Reacii n urma crora se formeaz compui greu solubili

(precipitate)Reacii de complexare Reacii n urma crora se formeaz combinaii complexeComplexoni Acizi amino-policarboxilici care formeaz cu majoritatea cationilor

sruri stabile, numite complexonai


9


12/53


MATERIALE DE REFERIN PENTRU PROFESOR

n aceast seciune a ghidului sunt prezentate cteva exemple de folii transparente (FTfie conspect (FC).

Foliile transparente se pot utiliza att n activitatea de predare a cunotinelor noi, dar voputea fi prezente i pe parcursul determinrilor experimentale executate de ctre elevuurndu-le formularea unor concluzii privind rezultatele determinrilor.

Fiele conspect sunt, de fapt, sinteze ale informaiilor necesare elevilor pentru formareabilitilor corespunztoare fiecrei competene.

Fie conspect (FC)

FC1-Analiza preliminar.............................................................................................pag10FC 2-Identificarea cationilor........................................................................................pag15FC 3-Analiza volumetric............................................................................................pag21

Folii transparente(FT)

FT 1-Coloraia flcrii..................................................................................................pag11FT 2-Formarea perlelor...............................................................................................pag12FT 3-Proba cu H2SO4 2N............................................................................................pag13FT 4-Grupa I analitic.................................................................................................pag18FT 5-Grupa IV analitic..............................................................................................pag19FT 6-Prepararea soluiilor normale.............................................................................pag22

FT 7-Determinarea factorilor de corecie ai soluiilor normale....................................pag23

Activiti (A)

A1-Coloraia flcrii....................................................................................................pag 14A2-Proba cu H2SO4 2N..............................................................................................pag 14A3-Proba cu H2SO4 concentrat..................................................................................pag 14A4-Grupa IV analitic.................................................................................................pag 20A5-Grupa I analitic...................................................................................................pag 20A6-Identificarea cationilor...........................................................................................pag 20A7-Prepararea soluiei de Na2S2O3 0,1 N i determinarea factorului de corecie......pag 24

A8-Determinarea volumetric a ionului Fe2+..............................................................pag 24A9-Prepararea soluiei de NaOH 0,1 N i determinarea factorului de corecie..........pag 24


10


13/53


COMPETENA 12.1: EXECUT ANALIZA PRELIMINAR

FI CONSPECT NR.1

Proba analizei preliminare Mod de execuieCOLORAIA FLCRII - substana de analizat se mrunete i se umezete

cu HCl- mina de creion se umezete cu HCl i se arde n

flacr pn cnd culoarea flcrii nu se mai modific- mina fierbinte se atinge de substana de analizat i

apoi se introduce n flacra becului de gaz, de la bazaspre vrful acesteia

- se observ culoarea imprimat flcrii de substanade analizat

FORMAREA PERLELOR - substana de analizat se mrunete- pe mina de creion se topete borax pn la obinerea

unei perle transparente, incolore- se atinge perla de borax de substana de analizat i se

introduce n flacra oxidant- se repet determinarea pentru flacr reductoare- se observ culoarea perlei obinute n flacr oxidant

i flacr reductoare, la cald i la receTOPIREA OXIDANT - substana de analizat se mrunete

- se prepar un amestec oxidantNa2CO3 : KNO3 = 3 : 1- ntr-un creuzet de porelan se pune amestec oxidant i

aproximativ de 3 ori mai puin substan de analizat- se nclzete creuzetul- se observ culoarea rezultat n urma topirii

amesteculuiPROBA CU NaOH 2N - substana de analizat se introduce ntr-o eprubet

- se adaug soluie diluat de NaOH i se nclzeteeprubeta

- se apropie de gura eprubetei o hrtie de filtru mbibatcu fenolftalein i se observ culoarea

- se apropie de gura eprubetei o hrtie de filtru mbibatcu reactiv Nessler i se observ culoarea

- se identific gazul degajat dup mirosPROBA CU H2SO4 - se execut n 3 variante: cu acid diluat, cincentrat i

cu acid concentrat i etanol- probele cu acid diluat, respectiv concentrat, se

execut n eprubete n care, peste cantiti mici dinsubstana de analizat se adaug 1-2 ml H2SO4

- se observ fenomenele care au loc (degajri de gaze)- proba cu acid concentrat i etanol se aplic pentru

identificarea ionilor acetat i borat


11


14/53


FOLIE TRANSPARENT NR. 1

COLORAIA FLCRII

Cation prezent n substanade analizat

Culoarea imprimat flcrii

Na+ Galben intensK+ Roz - violet

Ca2+ Rou crmiziuSr2+ Rou carmin

Ba

2+

Galben verzuiCu2+ Verde albastruBO33- Verde


12


15/53


FOLIE TRANSPARENT NR.2

FORMAREA PERLELOR

Cation

prezent

Culoarea pe

flacr

rlei n

oxidant

Culoarea pe

flacr

rlei n

reductoaren substanade analizat

La cald La rece La cald La rece

Co2+ albastr albastr albastr albastrCu2+ verde albastru

verzuiroie roie

Cr3+ verde verde verde verdeMn2+ violet violet violet violet

Ni2+ galben galben verde verde


13


16/53


FOLIE TRANSPARENT NR.3

PROBA CU H2SO4 2N

Anion CaracteristicileGazului degajatGaz

degajatEcuaia reaciei

chimice la identificare

S2-Incolor, cu miroscaracteristic de oustricate

H2SS2- + H2SO4 H2S+ SO42-

SO32-Incolor, cu miros desulf ars SO2

SO32- + H2SO4 SO2+H2O+ SO42-

CO32- Incolor, care nu

ntreine ardereaCO2 CO32- + H2SO4 CO2+

H2O+ SO42-

NO2-Galben-brun, cumiros sufocant

NO2 2 NO2-+ H2SO4 NO+NO2 +H2O+ SO42-

CH3COO- Miros specific de oet CH3COOH 2 CH3COO- + H2SO4 2 CH3COOH + SO42-


14


17/53


ACTIVITATEA NR. 1Este un experiment, care urmrete identificarea, prin coloraia flcrii, a cationilor Na +, K+,Ba2+, Cu2+, Ca2+, Sr2+. Profesorul va pune la dispoziia elevilor Fia de lucru nr. 1, caredescrie toate etapele ce trebuie parcurse n realizarea experimentului. De asemenea, vaproiecta Folia transparent nr. 1, care va permite elevilor desprinderea concluziilor ce vor fi

notate n tabelul coninut n fia de lucru. Probele vor fi numerotate pentru fiecare elev nalt ordine, pentru a ne asigura de corectitudinea determinrilor. nainte de nceperealucrrii practice, profesorul va verifica dac toi elevii au echipamentul de proteciecorespunztor, iar pe parcursul lucrrii va urmri att abilitile practice ale elevilor, ct irespectarea regulilor de protecie a muncii i mediului specifice laboratorului de analizechimice.

ACTIVITATEA NR. 2

Este o activitate experimental, care urmrete identificarea, prin proba cu acid sulfuric 2Na anionilor SO32-, NO2-, S2-. Profesorul va pune la dispoziia elevilorFia de lucru nr. 2, caredescrie toate etapele ce trebuie parcurse n realizarea experimentului. De asemenea, vaproiecta Folia transparent nr. 3, care va permite elevilor desprinderea concluziilor ce vor finotate n tabelul coninut n fia de lucru. Probele vor fi numerotate pentru fiecare elev nalt ordine pentru a ne asigura de corectitudinea determinrilor. nainte de nceperealucrrii practice, profesorul va verifica dac toi elevii au echipamentul de proteciecorespunztor, iar pe parcursul lucrrii va urmri att abilitile practice ale elevilor, ct irespectarea regulilor de protecie a muncii i mediului specifice laboratorului de analizechimice.

ACTIVITATEA NR. 3

Este o activitate experimental, care urmrete evaluarea abilitilor practice i acunotinelor teoretice ale elevilor, activitate cu tema: Identificarea, prin proba cu acidsulfuric concentrat a anionilor CO32-, NO3-, CH3COO-, I-, Br-. Profesorul va pune la dispoziiaelevilorFia de evaluare nr. 1, care descrie toate etapele ce trebuie parcurse n realizareaexperimentului. Probele vor fi numerotate pentru fiecare elev n alt ordine pentru a neasigura de corectitudinea determinrilor. nainte de nceperea lucrrii practice, profesorulva verifica dac toi elevii au echipamentul de protecie corespunztor, iar pe parcursullucrrii va urmri att abilitile practice ale elevilor, ct i respectarea regulilor de proteciea muncii i mediului specifice laboratorului de analize chimice.


15


18/53


COMPETENA 12.2 : EXECUT IDENTIFICAREA CATIONILORI ANIONILOR

FIA CONSPECT NR.2


16

Grupa I analitic

Reactiv de grup:HCl 0,3 1 NCationii grupei:Ag+, Pb2+, Hg22+

Reacii comune: Reacia cu HCl Reacia cu KI

Reacia cu K2CrO4 Reacia cu H2SRacii specifice: Ag+ Reacia Tananaev

Pb2+

Reacia cu H2SO4

Hg22+ Reacia clorurii de mercur cu

amoniac Activarea aluminiului


19/53


Grupa II analitic

Reactiv de grup:H2SCationii grupei: a. Subgrupa sulfobazelor :Hg2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+

b. Subgrupa sulfoacizilor:

As( III, V), Sb(III, V), Sn(II, IV)Reacii comune: Reacia cu H2SRacii specifice: Hg2+ Reacia cu KI Reacia cu SnCl2 Reacia cu Co(NO3)2 Reacia cu NH4SCN

Bi3+ Reacia cu NH3

Reacia cu Na2[Sn(OH)4] Reacia cu KI

Cu2+ Reacia cu NH3 Reacia cu piridin Reacia cu KI

Cd2+ Reacia cu KCN

As III Reacia cu AgNO3 Reacia cu SnCl2

As V Reacia cu AgNO3

Sb(III, V) Reacia cu metale

Sn2+ Reacia cu HgCl2 Reacia cu Bi(NO3)3

Sn4+ Reacia cu metale

Grupa III analitic

Reactiv de grup:(NH4)2SCationii grupei : Co2+, Ni2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+,Cr3+, Al3+, Zn2+

Reacii comune:

Reacia cu (NH4)2S Reacia cu NH3 Reacia cu NaOH

Racii specifice: Ni2+ Reacia cu dimetil glioxim

Co2+ Reacia cu KSCN

Reacia cu (NH4)2[Hg(SCN)4]

Fe2+ Reacia cu K3[Fe(CN)6

Fe3+ Reacia cu K4[Fe(CN)6 Reacia cu KSCN

Mn2+ Topirea oxidant Formarea perlelor

Cr3+ Reacia cu H2O2 Reacia cu BaCl2

Al3+ Formarea albastrului lui Thenard

Zn2+ Reacia cu H2S Formarea verdelui lui Rinmann


17


20/53


Grupa IV analitic

Reactiv de grup:(NH4)2CO3Cationii grupei: Ca2+, Sr2+, Ba2+

Reacii comune: Reacia cu (NH4)2CO3 Reacia cu H2SO4 Reacia cu (NH4)2C2O4

Racii specifice: Ca2+ n soluie saturat reacia cu K2CrO4

Sr2+ n soluie concentrat reacia cu

K2CrO4

Ba2+ Reacia cu K2CrO4 Reacia cu K2Cr2O7

Grupa V analitic

Reactiv de grup: nu existCationii grupei: Na+, K+, NH4+, Mg2+

Reacii comune: nu existRacii specifice: Na+ Reacia cu UO2(CH3COO)2 Reacia cu K[Sb(OH)6]

K+ Reacia cu HClO4 Reacia cu acid tartric Reacia cu Na3[Co(NO2)6]

NH4+ Reacia cu reactiv Nessler

Mg2+ Reacia cu NaOH Reacia cu Na2CO3 Reacia cu Na2HPO4 Reacia cu K[Sb(OH)6]


18


21/53


FOLIA TRANSPARENT NR.4

GRUPA I ANALITIC

Reactiv de grup : HCl 0,3 1 N

Cationii grupei : Ag+, Pb2+, Hg22+

Reacii comune:1. cu HCl diluat2. cu soluie diluat de KI3. cu soluie diluat de K2CrO44. cu H2S

Reacii specifice :

Ag+

Reacia Tananaev

Pb2+

Reacia cu H2SO4 2N

Hg22+

1. Reacia clorurii de mercur cu amoniacul2. Activarea aluminiului


19


22/53



GRUPA IV ANALITIC

Reactiv de grup : (NH4)2CO3

Cationii grupei : Ca2+, Sr2+, Ba2+

Reacii comune:5. cu (NH4)2CO36. cu H2SO4 sau soluia unui sulfat

7. cu (NH4)2C2O4

Reacii specifice :

Ca2+ n soluie saturat

Reacia cu K2CrO4

Sr

2+

n soluie concentratReacia cu K2CrO4

Ba2+

1. Reacia cu K2Cr2O72. Reacia cu K2CrO4


20


23/53


ACTIVITATEA NR. 4

Este o activitate experimental, care urmrete identificarea cationilor grupei IV analitice,

prin reaciile comune tuturor cationilor grupei i prin reaciile specifice cationilor identificai.Profesorul va pune la dispoziia elevilor Fia de lucru nr. 3, care descrie toate etapele cetrebuie parcurse n realizarea experimentului. Dac elevii ntmpin dificulti n scriereaecuaiilor reaciilor chimice care au loc la identificri, rezolvarea acestora se va realiza latabl. Probele vor fi numerotate diferit pentru a ne asigura de corectitudinea determinrilor.

nainte de nceperea lucrrii practice, profesorul va verifica dac toi elevii au echipamentulde protecie corespunztor, iar pe parcursul probei va urmri att abilitile practice aleelevilor, ct i respectarea regulilor de protecie a muncii i mediului specifice laboratoruluide analize chimice.

ACTIVITATEA NR. 5

Este o activitate experimental, care urmrete autoevaluarea abilitilor practice i acunotinelor teoretice ale elevilor, activitate cu tema: Identificarea cationilor Ag+ i Pb2+.Profesorul va pune la dispoziia elevilor Fia de autoevaluare nr. 1, care descrie toateetapele ce trebuie parcurse n realizarea experimentului. nainte de nceperea lucrriipractice profesorul va verifica dac toi elevii au echipamentul de protecie corespunztor,iar pe parcursul probei va urmri att abilitile practice ale elevilor, ct i respectarearegulilor de protecie a muncii i mediului specifice laboratorului de analize chimice. Eleviivor fi punctai att pentru corectitudinea rezolvrii sarcinilor de lucru, ct i pentru

ncadrarea n timpul recomandat n fi pentru fiecare sarcin n parte.

ACTIVITATEA NR. 6

Este o activitate experimental, care urmrete evaluarea abilitilor practice i acunotinelor teoretice ale elevilor, activitate cu tema: Identificarea cationilor Ag+, Hg2+, Ni2+,Ba2+ i NH4+. Profesorul va pune la dispoziia elevilorFia de evaluare nr. 4, care descrieetapele ce trebuie parcurse n realizarea experimentului. De asemenea, va pune ladispoziia elevilor cei cinci reactivi folosii pentru identificare (KI, K2CrO4, dimetilglioxim,

(NH4)2C2O4 i reactiv Nessler), precum i ustensilele necesare. Rezultatele determinrilorvor fi trecute de ctre elevi n tabelul din fia de evaluare. Notarea elevilor se va face inndcont att de rezultatele obinute i precizate n fie, ct i corectitudinea execuiilor. naintede nceperea lucrrii practice profesorul va verifica dac toi elevii au echipamentul deprotecie corespunztor, iar pe parcursul probei va urmri att abilitile practice aleelevilor, ct i respectarea regulilor de protecie a muncii i mediului specifice laboratoruluide analize chimice.


21


24/53


COMPETENA 12.4 : EXECUT DETERMINRI VOLUMETRICE

FIA CONSPECT NR. 3

Rezultatele analizelor volumetrice se calculeaz pe baza legii echivelenei. n funcie de substanele folosite soluiile pot fi preparate de concentraie exact,

sau de concentraie aproximativ, crora, ulterior, li se determin concentraia real. Soluiile de concentraie exact (etalon) se prepar doar din substane etalon. O

substan este etalon dac:1. este pur din punct de vedere chimic;2. compoziia sa corespunde formulei chimice;3. este stabil n condiiile de lucru;4. are valoarea echivalentului gram ct mai mare

Una dintre cele mai utilizate metode de determinare a concentraiei reale a soluiiloreste metoda factorului de corecie.

Factorul de corecie, F, este un numr care arat de cte ori o soluie este maidiluat sau mai concentrat dect soluia de concentraie exact, i se exprimmatematic prin relaia:

F= Tr/Tt = Cr/Ct = Vt/Vr , n care

Tr, Cr, Vr reprezint titrul, concentraia normal respectiv volumul realTt, Ct, Vt reprezint titrul, concentraia normal respectiv volumul teoretic

Factorul de corecie are valori cuprinse ntre 0,9000 i 1,1000

La baza determinrilor volumetrice st operaia de titrare care presupuneadugarea treptat, n fraciuni mici de volum, a soluiei de reactiv (titrant) n probade analizat.

Titrarea se oprete ntotdeauna la punctul de echivalen, care este momentultitrrii n care cantitatea de reactiv adugat este echivalent cu cantitatea desubstan analizat.

Metodele volumetrice se clasific n funcie de reaciile care au loc n:1. Metode acidobazice (de neutralizare);2. Metode redox;3. Metode de precipitare;4. Metode de complexare (complexometrice);

Indicarea punctului de echivalen se poate realiza:1. Chimic / vizual (presupune utilizarea indicatorilor= substane care i modific

o anumit proprietate n apropierea punctului de echivalen)2. Fizico chimic / instrumental (presupune utilizarea unor aparate specifice)

n determinrile volumetrice se folosesc doar reaciile care:1. sunt practic totale;2. au vitez suficient de mare pentru ca determinrile s fie ct mai rapide;3. permit determinarea precis a punctului de ecivalen.


22


25/53


FOLIA TRANSPARENT NR. 6

PREPARAREA SOLUIILOR NORMALE

Soluiile normale se prepar n baloane cotate;

Cntririle se fac ntotdeauna la balana analitic, folosind vase

specifice (fiol de cntrire, sticl de ceas, etc.);

Msurrile de volume se fac doar cu ustensile de precizie (pipete,

biurete, microbiurete);

Prima etap este ntotdeauna calculul matematic al necesarului de

substan pentru prepararea unui anumit voulum de soluie. Calculele se

bazeaz pe relaia matamatic a concentraiei normale:

CN = md/EgxVs

Cntrirea substanei de analizat se face dup ce lng balan s-

au adus balonul cotat, plnia de sticl, piseta cu ap distilat;

Dup cntrire substana se trece cantitativ n balonul cotat, prin

splarea cu ap distilat a sticlei de ceas;

Se pune dopul i se agit pn la dizolvarea complet;

Se completeaz cu ap distilat pn la semn;

Se etichetez sau se transvazeaz ntr-un flacon etichetat;

Dac pentru prepararea soluiei se folosete o soluie mai

concentrat se va calcula volumul din aceast soluie nacesar preparrii;

Se msoar cu pipeta volumul calculat i se introduce n balonul

cotat; Dac esta vorba de soluii acide

1. Se lucreaz sub ni;

2. n balon se introduce ap distilat ninte de pipetarea soluiei

concentrate;


23


26/53


Se completeaz cu ap distilat pn la semn;

Se etichetez sau se transvazeaz ntr-un flacon etichetat.


DETERMINAREA FACTORILOR DE CORECIE AISOLUIILOR NORMALE

Se aplic n cazul soluiilor neetalon, sau al soluiilor substanelor

etalon despre a cror puritate nu suntem siguri;

Pentru determinarea factorului de corecie, F, se folosesc soluii

etalon ale unor substane care reacioneaz cu substana dizolvat n soluia

creia i se determin factorul de corecie;

Subsatana etalon se utilizeaz fie n stare solid, sub form de

probe cntrite la balana analitic, fie sub form de soluie de concentraie

cunoscut;

Pentru determinarea factorului de corecie se pot folosi i soluii

neetalon, crora, n prealabil, li s-a determinat factorul de corecie;

Calculele se fac pe baza legii echivalenei:C1V1F1=C2V2F2

n general, n biuret se pune soluia creia i se determin factorul

de corecie, dup ce a fost splat cu aceast soluie;

n paharele Erlenmeyer se iau probe exact msurate de

substan/soluie etalon, care se dilueaz cu ap distilat;

Se creeaz condiiile specifice de reacie (temperatur, pH, etc.) Se adaug indicator (dac este necesar);

Se titrez cu soluia din biuret pn la viraj;

Se citete volumul de titrant folosit i se calculeaz factorul de

corecie;


24


27/53


Se repet determinrile pn cnd se obin trei valori apropiate ale

factorului de corecie ntre care se face media aritmetic;

Se calculeaz concentraia real a soluiei cu relaia:

Cr=FxCt

ACTIVITATEA NR. 7

Este o activitate experimental, care urmrete prepararea soluiei de tiosulfat de sodiu0,1 N i determinarea factorului de corecie al acestei soluii cu soluie de bicromat depotasiu 0,1 N. Profesorul va pune la dispoziia elevilor Fia de lucru nr. 4, care descrietoate etapele ce trebuie parcurse n realizarea experimentului, precum i reactivii necesarilucrrii de laborator. Este indicat, de asemenea, proiectarea foliilor transparente nr. 6 i 7.

nainte de ncepere lucrrii practice profesorul va verifica dac toi elevii au echipamentulde protecie corespunztor, iar pe parcursul probei va urmri att abilitile practice aleelevilor, ct i respectarea regulilor de protecie a muncii i mediului specifice laboratoruluide analize chimice. Ultima cerin a fiei de lucru este ntocmirea referatului lucrrii delaborator. Referatele vor fi nmnateprofesorului la sfritul lucrrii de laborator.

ACTIVITATEA NR. 8

Este o activitate experimental, care urmrete evaluarea abilitilor practice i acunotinelor teoretice ale elevilor, activitate care are ca tem determinarea volumetric aionului Fe2+ dintr-o prob oarecare. Pentru aceast lucrare de laborator profesorul va pune

la dispoziia elevilor toate ustensilele i reactivii necesari, precum i Fia de evaluare nr. 5n care sunt precizate toate etapele experimentului. Pe ct posibil coninutul de Fe2+ va fidiferit pentru fiecare elev n parte. nainte de ncepere lucrrii practice profesorul va verificadac toi elevii au echipamentul de protecie corespunztor, iar pe parcursul lucrriipractice va urmri att abilitile practice ale elevilor ct i respectarea regulilor de proteciea muncii i mediului specifice laboratorului de analize chimice.

ACTIVITATEA NR. 9

Este o activitate experimental care urmrete autoevaluarea abilitilor practice i acunotinelor teoretice ale elevilor, activitate cu tema Prepararea soluiei de hidroxid desodiu 0,1 N i determinarea factorului de corecie cu acid oxalic 0,1 N. Pentru aceastactivitate profesorul va pune la dispoziia elevilor toate ustensilele i reactivii necesari,precum i Fia de autoevaluare nr. 2, n care sunt precizate toate etapele experimentului.La sfritul fiei este prezentat un tabel n care fiecare sarcin de lucru este punctat attdin punct de vedere al corectitudinii cu care a fost realizat ct i al ncadrrii n timpulrecomandat. n acelai tabel elevii i vor acorda propriul punctaj n funie de modul n care


25


28/53


au lucrat. Pentru ca elevii s fie ct mai obiectivi atunci cnd i acord punctajul nainte denceperea lucrrii de laborator profesorul va preciza c punctajul obinut nu se vatransforma n not trecut n catalog. nainte de ncepere lucrrii practice profesorul vaverifica dac toi elevii au echipamentul de protecie corespunztor, iar pe parcursul lucrriipractice va urmri att abilitile practice ale elevilor ct i respectarea regulilor de proteciea muncii i mediului specifice laboratorului de analize chimice.

MATERIALE DE REFERIN PENTRU ELEVI

n aceast seciune a ghidului sunt prezentate cteva exemple de fie de documenta(FD), fie de lucru (FL), fie de evaluare (FE) fie de autoevaluare (FAE).

Fie de documentare (FD)FD 1-Analiza preliminar............................................................................................pag27FD 2-Identificarea cationilor........................................................................................pag32FD 3-Analiza volumetric............................................................................................pag37

Fie de lucru (FL)

FL 1-Coloraia flcrii..................................................................................................pag28FL 2-Proba cu H2SO4 2N............................................................................................pag29FL 3-Grupa IV analitic...............................................................................................pag33

FL 4-Prepararea soluiei de Na2S2O3 i determinarea factorului de corecie cu K2Cr2O70,1 N............................................................................................................................pag38

Fie de evaluare (FE)

FE 1-Evaluare experimental proba cu H2SO4 conc...............................................pag 30FE 2-Evaluarea cunotinelor teoretice analiza preliminar....................................pag 31FE 3- Evaluarea cunotinelor teoretice identificarea cationilor..............................pag 34FE 4- Evaluare experimental identificarea cationilor.............................................pag 35FE 5-Evaluare experimental Dozarea volumetric a ionului Fe2+........................pag 40

FE 6- Evaluarea cunotinelor teoretice Analiza volumetric..................................pag 41

Fie de autoevaluare (FAE)

FAE 1-Autoevaluare experimental grupa I analitic.............................................pag 36FAE 2- Autoevaluare experimental Prepararea soluiei de NaOH 0,1 N i determinareafactorului de corecie..................................................................................................pag 44


26


29/53


COMPETENA 12.1: EXECUT ANALIZA PRELIMINAR

FIA DE DOCUMENTARE NR. 1

Probele analizei preliminare se execut cu substana n stare solid, mrunitfoarte fin;

Pentru analiza compuilor aflai n soluie aceasta se evapor i se lucreaz cureziduul rmas;

Determinrile analizei preliminare se numesc determinri pe cale uscat;

Probele analizei preliminare Componenii care se pot identifica

Coloraia flcrii Cationi (Na+, K+, Cu2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+),

H3BO3DOMENIUL PROTECIA MEDIULUICALIFICARE TEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI

27

Pe masa de laborator nu va exista altceva dect caietul de laborator iustensilele i substanele necesare lucrrii;

Nu se mannc n laborator! nainte de a iei n pauza de mas splai-v pemini!

Vasele i ustensilele de laborator folosite trebuie s fie perfect curate i uscate; Este obligatorie purtarea halatului i a celorlalte mijloace de protecie (mnui,

ochelari, etc.) n determinrile care necesit nclzire se vor folosi cletii de laborator; Mirosirea gazelor degajate din reacii se face aducnd n dreptul nasului

cantiti mici de gaz cu ajutorul minii; Nu se aspir niciodat lichide n pipete cu gura, ci cu ajutorul unei pere de

cauciuc; Dup terminarea lucrrilor este obligatorie curenia la locul de munc;

deconectai toate aparatele electrice i stingei becurile de gaz;


30/53


Formarea perlelor Cationi (Cu2+, Co2+, Mn2+, Cr3+, Ni2+, Fe2+)Topirea oxidant Cationi (Cr 3+, Mn2+)Proba cu NaOH NH4+

Proba cu H2SO4Anioni ( CO32-, I-, Br-, S2-, SO32-, Cl-,CH3COO-, BO33-, NO2-, NO3- )

Identificarea componenilor substanei de analizat se face n urma observriifenomenelor care au loc n timpul determinrii: culoarea imprimat flcrii, culoareaperlelor obinute n flacr oxidant sau reductoare, culoarea topiturii,caracteristicile gazelor degajate;

Rezultatele analizei preliminare nu pot nlocui n totalitate analiza calitativ; acesterezultate dau doar indicaii asupra mersului n continuare al acestei analize

Coloraia flcrii i formarea perlelor se realizeaz cu ajutorul unei mine de creionsau al unui fir de platin;

Topirea oxidant se realizeaz n creuzete de porelan; Probele cu hidroxid de sodiu i cu acid sulfuric se execut n eprubete, fie la

temperatur obinuit, fie la cald, funcie de componentul identificat;

FIA DE LUCRU NR. 1

Tema lucrrii: Identificarea cationilor prin coloraia flcrii

Sarcini de lucru:

1. Alege ustensilele i materialele necesare experimentului: mojar cu pistil, sticl deceas, pahar Berzelius, fir de platin sau min de creion, bec de gaz.

2. Mojareaz o cantitate mic din substana de analizat i pune-o pe o sticl de ceas.

3. Umezete substana de analizat cu HCl.


28


31/53


4. Umezete firul de platin (mina de creion) cu HCl i arde-o n flacr. Repetoperaiile pn cnd flacra nu i mai schimb culoarea.

5. Atinge firul (mina) fierbinte de substana de analizat i introdu-o n flacr, micndmina de la baza flcrii spre vrful acesteia.

6.

Observ culoarea imprimat flcrii de ctre substana de analizat.7. Repet operaiile pentru celelalte substane de analizat.

8. Completez urmtorul tabel cu observaiile efectuate:

Numrulprobei Culoarea imprimat flcrii Cation identificat

12

3456

FIA DE LUCRU NR. 2

Tema lucrrii: Identificarea unor anioni prin proba cu H2SO4 2N

Sarcini de lucru:

1. Alege ustensilele i materialele necesare experimentului: eprubete, stativpentru eprubete, spatul, mojar cu pistil, bec de gaz.

2. Alege sustanele necesare determinrii: H2SO4 2N, substanele de analizat.


29


32/53


3. Pune n eprubete cte un vrf de spatul din substanele de analizat.

4. Adaug n fiecare eprubet cte 1 2 ml H2SO4 2N.

5. Observ cu atenie fenomenele care au loc.

6.

Pentru accelerarea reaciilor eprubetele se pot nclzi agitndu-le continuu.7. n funcie de fenomenele observate, trage concluzii i completeaz tabelul

urmtor:

Nr.probei

Fenomeneobservate

Ecuaia reaciei chimice laidentificare

Anionidentificat

1

23

Numele i prenumele:_________________________________

FIA DE EVALUARE NR. 1

Tema lucrrii: Identificarea unor anioni prin proba cu H2SO4 concentrat

Sarcini de lucru:

1. Alege ustensilele i materialele necesare experimentului.


30


33/53


2. Alege sustanele necesare determinrii.

3. Pune n eprubete cte un vrf de spatul din substanele de analizat.

4. Adaug n fiecare eprubet reactivul de identificare.

5.

Observ cu atenie fenomenele care au loc.6. Pentru accelerarea reaciilor, eprubetele se pot nclzi agitndu-le continuu.

7. n funcie de fenomenele observate, trage concluzii i completeaz tabelulurmtor:

Nr.probei Fenomene observate Gaz degajat

Anionidentificat

Degajare gaz brun, cu mirossufocant, la cald

CO2Miros de oet

Br-

I2

Numele i prenumele:_________________________________

FI DE EVALUARE NR. 2Sarcini de lucru:A. Alegei varianta corect:

1. Probele analizei preliminare se execut cu substana : a. n soluie;b. n topitur;c. n stare solid;d. n stare gazoas.


31


34/53


2. Coloraia flcrii se aplic pentru identificarea: a. cationilor unor metale;b. anionilor;c. ionului amoniu;d. substanelor organice.

3. Topirea oxidant se aplic pentru identificarea cationilor: a. Ca2+ i Mg2+

b. Cu2+ i Co2+

c. Cr3+

i Mn2+

d. Na+ i K+

4. Prezena manganului n substana de analizat coloreaz perlele n: a. verde;b. albastru;c. violet;d. galben.

4 x 0,5=2pB. Precizai dac urmtoarele afirmaii sunt adevrate sau false:

1. Proba cu NaOH se aplic pentru identificarea ionului amoniu. A / F 2. Formarea perlelor se aplic pentru identificarea anionilor. A / F 3. Prezena ionului Cu2+ n substana de analizat coloreaz flacra n rou. A / F

4. Ionul acetat se poate identifica prin topire oxidant. A / F4 x 0,5=2pC. Completai spaiile libere:

1. Gazul violet degajat n urma probei cu H2SO4 concentrat este................., ceea censeamn c substana analizat conine........................... 2. Prezena ionului NO2- n substana de analizat se pune n eviden prin proba ............,

n urma acestei probe observndu-se degajarea unui gaz...................................................... 3. Prin proba cu acid sulfuric concentrat i etanol se pot identifica ionii............................... 4. Flacra se coloreaz n ......................................., dac substana de analizat conineionul Cu2+.

4 x 0,5=2pD. Asociai probele analizei preliminare precizate n coloana A cu ionii ce pot fiidentificai prin acestea, din coloana B: A B

1. Coloraia flcrii a. NH4+

2. Proba cu H2SO4 conc. b. Na+

3. Proba cu NaOH 2N c. Mn2+

d. I- e. K+

f. CO32-

1p

COMPETENA 12.2 : EXECUT IDENTIFICAREA CATIONILORI ANIONILOR



32


35/53


Cationii au fost clasificai n 5 grupe analitice, n funcie de modul n carereacioneaz cu un anumit reactiv, numit reactiv de grup;

Reactivii de grup sunt: HCl, H2S, (NH4)2S, (NH4)2CO3; grupa V nu are reactiv degrup;

Cationii fiecrei grupe sunt:Grupa I: Ag+, Pb2+, Hg22+

Grupa II: Hg2+, Pb2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+,As( III, V), Sb(III, V), Sn(II, IV)Grupa III: Co2+, Ni2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cr3+, Al3+, Zn2+

Grupa IV: Ca2+, Sr2+, Ba2+

Grupa V: Na+, K+, NH4+, Mg2+

Identificrile se realizeaz n eprubete, n care, peste soluia diluat a substaneide analizat se adaug, n cantiti mici, reactivii necesari;

Pentru identificri se vor folosi acele reacii n urma crora au loc fenomene uorde sesizat, de cele mai multe ori formarea unor precipitate;

Cationii pot fi identificai att prin reacii comune tuturor cationilor grupei, ct iprin reacii specifice fiecrui cation n parte.

FIA DE LUCRU NR. 3

Tema lucrrii: Identificarea cationilor grupei IV analitice

Sarcini de lucru:

1. Alegei ustensilele necesare experimentului: eprubete, stativ pentru eprubete,spatul, pahar Berzelius.

2. Alegei reactivii necesari identificrilor: soluii de carbonat de amoniu, acid sulfuric,oxalat de amoniu.


33


36/53


3. Dizolvai n paharul Berzelius o cantitate mic de substan de analizat n apdistilat.

4. Punei n eprubete cte 2 -3 ml din soluia substanei de analizat.5. Numerotai eprubetele.6. Adugai n prima eprubet cteva picturi soluie (NH4)2CO3. Observai i notai

fenomenele care au loc.

7. n a doua eprubet adugai soluie diluat de acid sulfuric ( sau soluia unui sulfat).Observai i notai fenomenele care au loc.8. n a treia eprubet adugai soluie (NH4)2C2O4. Observai i notai fenomenele care

au loc.9. ntocmii referatul lucrrii de laborator.10.Pe baza observaiilor efectuate completai urmtorul tabel:

Nr.eprubet

Reactivfolosit Fenomene observate

Cationidentificat Ecuaia reaciei chimice

Numele i prenumele:


Sarcini de lucru:A. Alegei varianta corect:

1. Reactivul de grup pentru grupa I analitic este: a. H2Sb. H2SO4c. HCld. NaOH


34


37/53


2. Reacia Tananaev este specific pentru identificarea cationului: a. Cu2+

b. Ag+

c. Pb2+ d. Na+

3. Cationii grupei IV analitice sunt: a. Cu2+, Sn2+, Pb2+, Ba2+

b. Co2+, Ag+, Hg2+

c. Hg22+

, Sr2+

, Al3+

d. Ca2+, Sr2+, Ba2+

4. Pentru identificarea cationilor substana de analizat se folosete: a. n stare solidb. n stare gazoasc. n soluied. n topitur

4x0,5=2p

B. Precizai dac urmtoarele afirmaii sunt adevrate sau false:

1. Cationul Ag

+

poate fi identificat prin reacia cu (NH4

)CO3

. A / F 2. Cationul Sr2+ reacioneaz cu K2CrO4 doar n soluie saturat. A / F 3. Reactivul grupei I analitice este HCl concentrat. A / F 4. Reacia Tananaev se execut pe hrtie de filtru. A / F

4x0,5=2p

C. Scriei reaciile de identificare ale cationilor:

1.Ag+ cu KI 2. Hg22+ cu K2CrO4 3. Ca2+ cu (NH4)2C2O4

Caracterizai precipitatele rezultate din reacii.

1x3=3p

Not: Se acord 3 puncte din oficiu.

Numele i prenumele:


Tema lucrrii: Identificarea unor cationi

Sarcini de lucru:1. Alege ustensilele necesare experimentului.2. Dizolv cantiti mici din fiecare substan de analizat n cte 5 eprubete.


35


38/53


3. Numeroteaz eprubetele de la 1 la 5 pentru prima substan de analizat, de la 6 la10 pentru a doua, de la 11 la 15 pentru a treia, de la 16 la 20 pentru a patra i de la21 la 25 pentru a cincea.

4. n fiecare din cele 5 eprubete adaug cte 1 2 picturi de reactiv, conformprecizrilor din tabel.

5. Observ fenomenele care au loc la adugarea primelor picturi de reactivi i apoi la

adugare de exces de reactivi.6. Noteaz n tabel fenomenele observate i precizeaz cationii identificai n fiecareprob.

Nr.prob

Nr.eprubet Reactiv folosit Fenomene observate

Cationidentificat

I

1 KI2 K2CrO43 dimetilglioxim

4 reactiv Nessler

5 (NH4)2C2O4

II


9 reactiv Nessler10 (NH4)2C2O4

III



IV



V



FIA DE AUTOEVALUARE NR. 1

Tema lucrrii: Identificarea cationilor grupei I analitice


36


39/53


Sarcini de lucru:1. Alegei ustensilele necesare experimentului.2. Alegei reactivii necesari identificrilor: soluii diluate de acid clorhidric, iodur de

potasiu, cromat de potasiu.3. Punei n cte 3 eprubete cantiti mici din cele dou substane de analizat i

dizolvai-le n ap distilat.

4. Numerotai eprubetele.5. Adugai n eprubetele 1 i 4 cteva picturi de soluie HCl.6. Observai i notai fenomenele care au loc.7. Precizai cationii identificai i scriei ecuaiile reaciilor chimice.8. Adugai n eprubetele 2 i 5 cteva picturi de soluie KI.9. Observai i notai fenomenele care au loc.10.Precizai cationii identificai i scriei ecuaiile reaciilor chimice.11.Adugai n eprubetele 3 i 6 cteva picturi de soluie K2CrO4.12.Observai i notai fenomenele care au loc.13.Precizai cationii identificai i scriei ecuaiile reaciilor chimice.14.ntocmii referatul lucrrii de laborator.

15.Pe baza observaiilor efectuate i n funie de modul n care ai rezolvat sarcinile delucru completai urmtorul tabel:

Sarcinade lucru

Timp deexecuie

Corectitudinea execuiei ncadrare n timpPunctaj maxim Punctaj acordat Punctaj maxim Punctaj acordat

1 10 min 7 102 10 min. 5 103 15 min. 5 154 5 min. 3 55 5 min. 5 5

6 10 min. 10 107 15 min. 20 158 5 min. 5 59 10 min. 10 1010 15 min. 20 1511 5 min. 5 512 10 min. 10 1013 15 min. 20 1514 30 min. 25 30

TOTAL 180 min. 150 180

Not: 1. Depirea timpului precizat pentru fiecare sarcin de lucru se penalizeaz cucte un punct pentru fiecare 2 minute de depire.2. Punctajul obinut nu va fi folosit de ctre profesor pentru notare.

COMPETENA 12.4: EXECUT DETERMINRI VOLUMETRICE



37


40/53


La baza analizei volumetrice st legea echivalenei: substanele reacioneazntre ele n cantiti echivalente.

Substanele etalon (standard) sunt acele substane din care se pot preparasoluii de concentraie exact.

Soluiilor substanelor care nu sunt etalon li se va determina, dup preparare,concentraia real.

Factorul de corecie, F, este un numr care arat de cte ori o soluie este maidiluat sau mai concentrat dect soluia de concentraie exact.

Titrarea este operaia de adugare treptat, n fraciuni mici de volum, a soluieireactiv n proba de analizat.

Ponctul de echivalen este momentul titrrii care corespunde adugrii uneicantiti de reactiv echivalent cu cantitatea de substan de analizat.

Indicarea punctului de echivalen se poate realiza:a. Chimic (vizual) prin utilizarea indicatorilorb. Fizico chimic (instrumental) prin utilizarea unor aparate specifice

Indicatorii sunt substane care i schimb o anumit proprietate (culoare,turbiditate, fluorescen, etc.), n funcie de valoarea unei anumite mrimivariabile (pH, etc.) a sistemului de analizat. Aceast schimbare are loc napropierea punctului de echivalen.

n funcie de reaciile chimice care au loc la titrare determinrile volumetrice pot fia. Acido- baziceb. Redoxc. De precipitared. De complexare

Ori care ar fi tipul reaciei care st la baza unei determinri volumetrice aceastapoate fi folosit doar dac ndeplinete condiiile:

a.

S fie practic total.b. S existe posibilitatea stabilirii punctului de echivalen.c. Viteza de reacie s fie suficient de mare astfel nct determinrile sfie ct mai rapide.

FIA DE LUCRU NR. 4


38


41/53


Tema lucrrii: Prepararea soluiei de tiosulfat de sodiu 0,1 N i determinareafactorului de corecie cu soluie de bicromat de potasiu 0,1 N

Sarcini de lucru:1. Pregtete ustensilele necesare: baloane cotate, sticl de ceas, plnie de sticl,

spatul, piset, biuret, pipet, par de cauciuc, pahare Berzelius i Erlenmeyer,

balan analitic.2. Alege sustanele necesare experimentului: tiosulfat de sodiu, iodur de potasiu, acidsulfuric concentrat, bicromat de potasiu 0,1 N, amidon 1 %, ap distilat fiart ircit (sau ap bidistilat).

3. Calculez cantitatea de tiosulfat de sodiu necesar preparrii soluiei tiind cechivalentul gram al tiosulfatului de sodiu este egal cu masa sa molecular.

4. Dup ce te-ai asigurat c lng balana analitic ai toate ustensilele necesarepreparrii soluiei (balon cotat, plnie, piset) cntrete cantitatea de tiosulfat desodiu rezultat din calcule.Prin intermediul plniei de sticl trece substana cntrit

n balonul cotat splnd mai nti sticla de ceas i apoi plnia cu ap distilat fiart ircit (sau ap bidistilat).

5. Pune dopul i agit pn la dizolvarea compelt a substanei solide.6. Completeaz pn la semn cu ap distilat fiart i rcit (sau ap bidistilat), punedopul i omogenizeaz soluia.

7. Eticheteaz balonul sau transvazeaz soluia ntr-un flacon etichetat.8. Umple biureta cu soluia preparat, dup ce ai cltit-o cu aceast soluie.9. ntr-un pahar Erlenmeyer pipeteaz 10 -15 ml soluie etalon de bicromat de potasiu.

Noteaz volumul probei care va constitui vlumul teoretic, Vt.10.Adaug n prob 1-2 g iodur de potasiu (un vrf de spatul), aciduleaz cu acid

sulfuric concentrat i dilueaz proba cu 25 30 ml ap distilat.11.Titreaz cu soluia din biuret pn la culoare galben pal.12.Adaug cteva picturi soluie de amidon 1 % i titreaz n continuare cu soluia de

tiosulfat pn la dispariia culorii albastre. Noteaz volumul folosit la titrare, carereprezint volumul real, Vr.

13. Calculeaz valoarea factorului de corecie cu relaia: F= Vt / Vr.14.Repet determinarea pentru nc 2 probe.15. Dac ai obinut trei valori apropiate ale factorului de corecie cuprinse ntre 0,9000

1,1000 calculeaz media aritmetic a celor trei valori care va constitui factorul decorecie al soluiei preparate: Fmediu = (F1+F2+F3) / 3

16.Dac nu ai obinut valori apropiate repet determinrile pn cnd obii cele treivalori cu care vei calcula media aritmetic.

17.Cu valorile obinute completeaz tabelul:

Numrul probei Volumul teoretic(Vt) ml

Volumul real(Vr) ml

F= Vt / Vr Fmediu = (F1+F2+F3) / 3

123

18. ntocmete referatul lucrrii de laborator n care vei cuprinde i ecuaiile reaciilorredox care au loc la titrare:


39


42/53


K2Cr2O7 + ....... + H2SO4 = Cr2(SO4)3 +.........+ I2 + H2O

I2 + .......... = NaI +Na2S4O6

Completeaz i egaleaz ecuaiile reaciilor chimice!!!

Numele i prenumele:


40


43/53



Tema lucrrii: Dozarea volumetric a ionului Fe2+

Sarcini de lucru:1. Alege i pregtete ustensilele necesare determinrii.2. Alege reactivii necesari determinrii.3. Cntrete proba de substan de analizat (A g).4. Trece proba cantitativ ntr-un pahar Erlenmeyer i dilueaz-o la 30 40 ml cu

ap distilat.5. Adaug n prob 15 ml H2SO4 20 %sau 2 ml H2SO4 98 %.6. nclzete proba la 70 80 C.7. Limpezete biureta cu soluia de KMnO4 pe care o vei folosi la titrare.8. Umple biureta cu soluia de KMnO4 0,1 N.9. Titreaz proba cald cu soluia din biuret pn la culoarea roz pal persistent

n timp.10. Din cnd n cnd spal pereii paharului Erlenmeyer cu ap distilat pentru cantraga cantitate de reactiv s ajung n pahar.

11. Dac proba se rcete n timpul titrrii nclzete-o din nou.12. Citete i notez volumul de titrant folosit n detrminare.13. Completeaz i egaleaz ecuaia reaciei chimice care are loc la titrare:

FeSO4 + KMnO4 + ................ Fe2(SO4)3 + .................... + K2SO4 + H2O

14. Calculeaz cantitatea de Fe2+ din proba de analizat:

1000 ml sol. KMnO4 0,1 N...................................................5,585 g Fe2+

V x F ml sol. KMnO4 0,1 N...................................................x g Fe2+

V = volumul de KMnO4 0,1 N folosit la titrareF = factorul de corecie al soluiei KMnO4 0,1 N

15. Calculeaz procentul de Fe2+ din proba de analizat:

A g prob ...................................................x g Fe2+

100 g prob................................................y g Fe2+

y =100 x / A

x = cantitatea de Fe2+ calculat anteriorA = masa probei luat n lucru

16. ntocmete referatul lucrrii de laborator.

Numele i prenumele:

FI DE EVALUARE NR. 6DOMENIUL PROTECIA MEDIULUICALIFICARE TEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI

41


44/53


Sarcini de lucru:A. Alegei varianta corect:

1. Soluiile mai diluate dect soluia de concentraie exact au factorul de corecie:a. F>1

b. F


45/53


3. n mediu bazic:KMnO4 + KOH .................... + H2O + [ O ]

3x1=3p

D. n reaciile de mai sus precizai n care caz permanganatul de potasiu are cel maiputernic efect oxidant i de ce.

1p

Not : Se acord 1 punct din oficiu.

Numele i prenumele:

EXERCIIUDOMENIUL PROTECIA MEDIULUICALIFICARE TEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI

43


46/53


Sarcin de lucru: Pe baza definiiilor completai urmtorul aritmogrif:

A1

23456789

10 B

Definiii : VerticalaA B : Metod de analiz chimic cantitativ bazat pe msurareaexact a volumelor soluiilor de reactivi de concentraii cunoscute.

Orizontal:1. Lege a chimiei aplicat n calculele analizei volumetrice.2. Substane chimice utilizate pentru vizualizarea punctului de echivalen.3. Substane cu ajutorul crora se pot obine soluii de concentraie exact.4. Reacie chimic care are loc la titrarea unui acid cu o baz.

5. Mod de exprimare a concentraiei unei soluii care reprezint numrul demoli de substan dizolvai ntr-un litru de soluie.6. Numr care arat de cte ori o soluie este mai diluat sau mai

concentrat dect soluia de concentraie exact.7. Operaie de adugare treptat, sub form de picturi, a unui reactiv cu

ajutorul biuretei.8. Mod de exprimare a concentraiei unei soluii care reprezint numrul de

echivaleni gram de substan dizovai ntr-un litru de soluie.9. Schimbarea culorii unui indicator n apropierea punctului de echivalen.10. Tip de reacie chimic care are loc la determinarea factorului de cotrecie

al soluiei de permanganat de potasiu cu acid oxalic, n mediu puternic acid.

Not: Pentru fiecare rspuns corect se acord cte un punct.

FI DE AUTOEVALUARE NR. 2

Tema lucrrii: Prepararea soluiei de NaOH 0,1 N i determinarea factorului decorecie cu acid oxalic 0,1 NDOMENIUL PROTECIA MEDIULUICALIFICARE TEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI

44


47/53


Sarcini de lucru:1. Alege i pregteteustensilele necesare experimentului.2. Alege reactivii necesari.3. Calculeaz cantitatea de NaOH necesar preparrii soluiei tiind c ANa=23, AO=16

i AH=1.

4. Cntrete la balana analitic puin mai mult dect cantitatea rezultat din calcule.5. Spal granulele de NaOH cu puin ap distilat pe care o arunci rapid, pentru aevita dizolvarea unei cantiti prea mari de substan.

6. Trece cantitativ substana n balonul cotat.7. Pune dopul i agit pn la dizolvarea complet.8. Completeaz cu ap distilat pn la semn, pune dopul i omogenizeaz soluia.

Eticheteaz balonul.9. Spal biureta, cltete-o cu ap distilat i apoi cu soluia preparat. Umple biureta

cu soluie.10.n trei pahare Erlenmeyer pipeteaz probe de volum cunoscut de soluie etalon

C2H2O4 0,1 n. Noteaz volumele n tabel.

11.Dilueaz fiecare prob cu ap distilat i adaug cte 1 2 picturi de fenolftalein.12.Titreaz fiecare prob cu soluia din biuret pn la virajul indicatorului de la incolorla roz pal persistent n timp. Notez n tabel volumele de titrant folosite.

13.Pentru fiecare prob n parte calculeaz valoarea factorului de corecie i noteaz-on tabel.

14.Dac cele trei valori ale factorului de corecie sunt apropiate i cuprinse ntre 0,9000i 1,1000 calculeaz F prin media aritmetic a celor trei valori.

15.Dac ntre primele trei valori exist diferene mari repet determinrile pn cndobii cele trei valori apropiate ntre care se face media aritmetic.

16.Cu datele obinute completeaz tabelul:

Nr. prob Vt

(ml) Vr

(ml) F=Vt

/ Vr

F=(F1

+F2

+F3

)/3123

17. ntocmete referatul lucrrii de laborator n care nu uita s scrii i ecuaia reacieichimice care are loc la titrare.

Punctaj:

Sarcinade lucru

Timp deexecuie

Corectitudinea execuiei ncadrare n timp


45


48/53


Punctaj maxim Punctaj acordat Punctaj maxim Punctaj acordat1 10 5 102 10 5 103 10 5 104 10 10 105 5 10 5

6 10 15 107 5 2 58 10 3 109 10 5 1010 15 9 1511 10 1 1012 30 30 3013 15 7 1514 5 3 515 20 4 2016 5 1 5

17 30 25 30TOTAL 210 140 210

Not: 1. Depirea timpului precizat pentru fiecare sarcin de lucru se penalizeaz cucte un punct pentru fiecare 2 minute de depire.2.Punctajul obinut nu va fi folosit de ctre profesor pentru notare.

SUGESTII METODOLOGICE


46


49/53


Avnd n vedere c modulul Analiza chimic calitativ i cantitativ urmrete, nspecial, formarea unor abiliti practice principala metod didactic folosit att nactivitile de predare nvare ct i pentru evaluarea abilitilor i cunotinelordobndite de ctre elevi este experimentul. n acest sens prezentul auxiliar propune o seriede fie de lucru fie de evaluare i fie de autoevaluare pentru diferite activitiexperimentale desfurate n laboratorul de analize. Pe lng acestea sunt prezentate i

fie de evaluare a cunotinelor teoretice asimilate de elevi prin parcurgerea acestui modul.n continuare prezentm rezolvrile fielor de lucru, evaluare i autoevaluare propuse.

FIA DE LUCRU NR. 1

Numrulprobei Culoarea imprimat flcrii Cation identificat

1 Galben intens Na+

2 Roz violet K+

3 Galben verzui Ba2+

4 Rou crmiziu Ca2+

5 Albastru verzui Cu2+

6 Rou carmin Sr 2+

FIA DE LUCRU NR.2

Nr.probei

Fenomeneobservate

Ecuaia reaciei chimice laidentificare

Anionidentificat

1 Gaz incolor, cu mirosde sulf ars

Na2SO3+H2SO4SO2+H2O+Na2SO4 SO32-

2 Gaz galben brun cu

miros sufocant

2NaNO2+H2SO42HNO2+ Na2SO4

2HNO2NO+NO2+H2ONO+1/2 O2 NO2

NO2-

3 Gaz incolor cu miros deou stricate

Na2S+ H2SO4H2S+ Na2SO4 S2-

FIA DE LUCRU NR. 3

Nr.eprubet

Reactivfolosit

Fenomeneobservate

Cationidentificat

Ecuaia reaciei chimice

1 (NH4)2CO3 Precipitat albamorf

Ca2+ Ca2++(NH4)2CO3CaCO3+2NH4+

2 H2SO4 Precipitat albcristalin

Ca2+

Sr2+

Ba2+

Ca2++ H2SO4CaSO4+ 2H+

Sr2+ + H2SO4 SrSO4+ 2H+

Ba2+ + H2SO4 BaSO4+ 2H+

3 (NH4)2C2O4 Precipitat albcristalin

Ca2+

Sr2+

Ba2+

Ca2++(NH4)2C2O4CaC2O4+2NH4+

Sr2++(NH4)2C2O4SrC2O4+2NH4+

Ba2++(NH4)2C2O4BaC2O4+2NH4+

FIA DE LUCRU NR. 4+1 +6 -2 +1 -1 +1 +6 -2 +3 +6 -2 +1 +6 -2 0 +1 -2


47


50/53


K2Cr2O7 +6 KI +7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4+3 I2 + 7 H2O2Cr+6+6e 2Cr+3 I 12 I--2e2I0 I 30 +1 +6 -2 +1-1 +1 +2,5 -2

I20 +2 Na2S2O3-2=2 NaI +Na2S4O62 I 0+2e 2 I -1

4 S+2

-2e

4 S+2,5


Nr.probei

Fenomene observate Gaz degajat Anionidentificat

1 Degajare gaz brun, cu mirossufocant, la cald

NO2 NO3-

2 Degajare de gaz icolor, care nuntreine arderea CO2 CO32-

3 Miros de oet CH3COOH CH 3COO-

4 Degajare gaz brun Br 2 Br-

5 Vapori de culoare violet I2 I-

FIA DE EVALUARE NR. 2A: 1. c; 2. a; 3. c; 4. cB: 1.A; 2. F; 3. F; 4. FC: 1. iodul; iodur ( I-); 2. cu H2SO4; brun , cu miros sufocant; 3. acetat (CH3COO-) i borat(BO33-)D: 1 b, e; 2 d, f; 3 a


A: 1. c; 2. b; 3. d; 4. cB: 1. F; 2. F; 3. F; 4.AC: 1.Ag+ + KI AgI + K+ AgI precipitat glbui 2. Hg22+ + K2CrO4 Hg2CrO4 + 2K+ Hg2CrO4 - precipitat cristalin rou aprins

3. Ca2+

+(NH4)2C2O4CaC2O4+2NH4+

CaC2O4 precipitat alb cristalin

FI DE EVALUARE NR. 4

Nr. Nr. Reactiv folosit Fenomene observate CationDOMENIUL PROTECIA MEDIULUICALIFICARE TEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI

48


51/53


Prob Eprubet identificat1 KI Precipitat glbui Ag +

2 K2CrO4 Precipitat rou brun Ag +

I 3 dimetilglioxim

- -

4 reactiv Nessler - -

5 (NH4)2C2O4 - -6 KI Precipitat rou portocaliu, solubil nexces de reactiv

Hg2+

7 K2CrO4 - -II 8 dimetilglioxim

- -

9 reactiv Nessler - -10 (NH4)2C2O4 - -11 KI - -12 K2CrO4 - -

III 13 dimetilglioxim

Precipitat rou mtsos Ni 2+

14 reactiv Nessler - -15 (NH4)2C2O4 - -16 KI - -17 K2CrO4 - -

IV 18 dimetilglioxim

- -

19 reactiv Nessler Precipitat brun amorf NH 4+

20 (NH4)2C2O4 - -21 KI - -22 K2CrO4 Precipitat galben Ba2+

23 dimetilglioxim

- -

V 24 reactiv Nessler - -25 (NH4)2C2O4 Precipitat alb cristalin Ba2+


+2 +5 -2 +1 +7 -2 +1 +6 -2 +3 +6 -2 +2 +6 -2 +1 +6 -2 +1 -2

10 FeSO4 + 2 KMnO4 +8 H2SO4 5 Fe2(SO4)3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

Mn+7+5e Mn+2 I 22Fe+2-2e2 Fe+3 I 5


49


52/53



A: 1. b; 2. c; 3. c; 4. aB: 1. F; 2. F; 3.A; 4.AC: s = ms / Vs

Cp = (md / ms)x100 ms = 100xmd / CpCN = md / EgVs Vs = md / CN Vss = (100xmd / Cp) / (md / CN Vs) = (100CNEg) / Cp = (1002,517) / 4,35s = 977,011 g / l =0,977 g / cm3

+1 +7 -2 +1 +6 -2 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +1 -2 0D: 1. 2KMnO4 + 3 H2SO4 K2SO4 + 2 MnSO4 + 3 H2O + 5 [ O ]

Mn+7+5e Mn+2 I 2 O-2-2e O0 I 5 +1 +7 -2 +1 +6 -2 +1 +6 -2 +4 -2 +1 -2 0

2. 2KMnO4 + H2SO4

K2SO4 + 2 MnO2 + H2O + 3 [ O ]Mn+7+3e Mn+4 I 2O-2-2e O0 I 3

+1 +7 -2 +1 -2 +1 +1 +6 -2 +1 -2 0 3. 2KMnO4 + 2 KOH 2 K2MnO4 + H2O + [ O ]

Mn+7+1e Mn+6 I 2O-2-2e O0

D. Cracterul oxidant al permanganatului de potasiu se manifest ce mai puternic n mediuputernic acid, numrul de atomi liberi de oxigen pui n libertate fiind celmai mare (5)

EXERCIIU

A1 E C H I V A L E N T E I2 I N D I C A T O R I3 E T A L O N4 N E U T R A L I Z A R E

5 M O L A R A6 F A C T O R D E C O R E C T I E7 T I T R A R E8 N O R M A L A9 V I R A J10 R E D O X

BDOMENIUL PROTECIA MEDIULUICALIFICARE TEHNICIAN ECOLOG I PROTECIA CALITII MEDIULUI

50


53/53


BIBLIOGRAFIE

Croitoru, V., Cisma, R., (1982), CHIMIE ANALITIC, cl IX X, Editura

Didactic i Pedagogic, Bucureti.

www.google.ro

www.edu.ro

www.tvet.ro
http://www.google.ro/http://www.google.ro/

analiza chimica calitativa si cantitativa_l. micalacian

Documents