Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






ТЕМА: ДОБУВАННЯ АМОНІАКУ. ВИВЧЕННЯ ЙОГО ВЛАСТИВОСТЕЙ. СОЛІ АМОНІЮ

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ТЕМА: ДОБУВАННЯ АМОНІАКУ. ВИВЧЕННЯ ЙОГО ВЛАСТИВОСТЕЙ. СОЛІ АМОНІЮ

 

МЕТА: Розглянути лабораторний спосіб добування амоніаку та його фізичні і хімічні властивості. Ознайомитися з характерними властивостями солей амонію. Закріплювати вміння складати рівняння реакцій, що підтверджують хімічні властивості амоніаку та солей амонію.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

У лабораторії амоніак добувають з амонійних солей при дії на них лугів:

NH4 NO3 + NaOH = NaNО3 + NH3 + H2O

За звичайних умов амоніак NH3 – безбарвний газ із специфічним запахом, температура плавлення -78° С, температура кипіння -33° С. Амоніак у 0,6 разів легший за повітря. Добре розчинний у воді (1:700 за температури 20ºС), його водний розчин називають нашатирним спиртом.

Взаємодія амоніаку з водою полягає у виникненні зв’язків між NH3 і водою H2O. При розведенні у воді NH3 · H2O дисоціює лише частково:

NH3 + H2O « NH3 · H2O « NH4+ + ОН-

Водний розчин амоніаку – це слабка основа. Часто водний розчин амоніаку зображують формулою NH4ОН і називають амоній гідроксидом.

Дисоціацію можна умовно показати рівнянням:

NH4ОН « NH4+ + ОН-

Гідроксид амоніаку – нестійка сполука, тому його водний розчин має запах амоніаку:

NH4ОН « NH3 + H2O.

Як слабка основа гідроксид амонію здатен вступати в реакції нейтралізації з кислотами:

NH4ОН + HNO3 = NH4NO3 + H2O.

Добре реагує з кислотами і сухий амоніак:

NH3 + HNO3 = NH4NO3.

Якісна реакція на йон амонію – взаємодія з лугами при нагріванні. До отвору пробірки, де реагує суха суміш солі амонію та лугу або їх водні розчини, підносять змочений дистильованою водою червоний лакмусовий папірець. Нагрівають суху суміш до початку виділення газу, а розчин – до моменту закипання. Спостерігають посиніння зволоженого червоного лакмусового папірця внаслідок реакції:

NH4Сl + NaOH →NH4OH + NaCl,

H2O « NH3 · H2O « NH4+ + ОН-.

Катіон амонію веде себе подібно до йона калію К+. Солі амонію – білі кристалічні речовини, добре розчинні у воді, сильні електроліти, з йонним типом зв’язку. Дисоціюють за схемою:

NH4Сl « NH4+ + Cl-.

Солі амонію – термічно нестійкі сполуки. При нагріванні вони розкладаються. Продукти розпаду залежать від характеру аніона.

1. Якщо у складі солі амонію перебуває аніон нелеткої кислоти, то сіль розкладається на вихідні сполуки – амоніак і кислоту. Наприклад:

NH4Сl NH3 + НCl.

2. Якщо в складі солі перебуває аніон нелеткої кислоти-неокисника, то продукти розкладу значною мірою залежать не лише від природи аніона, але й від температури:

(NH4)2SO4 NH3 + NH4HSO4,

якщо температура менша 147ºС.

Якщо температура перевищує 147ºС, то розклад відбувається за схемою:

(NH4)2SO4 2NH3 + Н2О + (NH4)2S2O7.

3. Якщо до складу солі входить аніон кислоти-окисника, розклад набуває необоротного характеру:

NH4NO3 N2O + 2H2O,

NH4NO2 N2 + 2H2O.

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Напишіть чотири рівняння хімічних реакцій, в результаті яких утворюється амоніак.

2. Схарактеризуйте роль умов (тиск, температура, каталізатор) у промисловому синтезі амоніаку.

3. При пропусканні амоніаку через трубку з розжареним купрум (ІІ) оксидом утворюється металічна мідь. Напишіть рівняння цієї реакції, вкажіть окисник та відновник, покажіть перехід електронів.

4. Чому амоніак з кислотами реагує активніше, ніж з водою? Яка суть цих хімічних реакцій?

5. Розчин амоніаку у воді називають гідроксидом амонію та аміачною водою. Обґрунтуйте ці назви.

6. Складіть рівняння реакцій, в результаті яких утворюється:

а) дигідроортофосфат амонію;

б) гідроортофосфат амонію;

в) ортофосфат амонію.

7. Гідрокарбонат амонію іноді використовують при випіканні кондитерських виробів. Які властивості гідрокарбонату амонію при цьому використовуються?

8. Запишіть рівняння реакцій за схемами:

а) азот ® амоніак ® амоній гідроксид ® амоній нітрат;

б) амоній гідроксид ® амоній хлорид ® амоніак;

в) амоніак ® амоній гідроксид ® амоній ортофосфат.

9. Урівняйте методом електронного балансу, вкажіть перехід електронів, визначте окисника та відновника:

NH4NO3 N2O + H2O,

NH4NO2 N2 + H2O.

 

ЛІТЕРАТУРА:

Сухан В.В., Табенська Т.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів. Київ: Либідь, 1996 рік – стор. 241-243.

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

ДОСЛІД 1. ДОБУВАННЯ АМОНІАКУ ТА РОЗЧИНЕННЯ ЙОГО У ВОДІ.

Приготуйте суміш кристалічного амоній хлориду та калій гідроксиду у співвідношенні 1:1. Пробірку закрийте корком з газовідвідною трубкою і суміш нагрівайте у полум’ї спиртівки. Одержаний амоніак збирайте у перевернуту догори дном пробірку Наповнення пробірки амоніаком контролюйте зволоженим лакмусовим папірцем, підносячи його періодично до отвору пробірки-приймача.

По завершенні наповнену пробірку закрийте великим пальцем і опустіть у кристалізатор з водою. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій добування амоніаку та розчинення його у воді.

Опишіть спостереження та фізичні властивості амоніаку.

ДОСЛІД 2. ДІЯ РОЗЧИНУ АМОНІАКУ НА ІНДИКАТОРИ.

Випробуйте розчин амоніаку лакмусовим папірцем та фенолфталеїном. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння дисоціації амоній гідроксиду.

Зафарбований фенолфталеїном розчин амоній гідроксиду розділіть на дві пробірки. Одну залиште для контролю, а другу прокип’ятіть. Чому розчин поступово знебарвлюється? Відповідь підтвердіть рівнянням відповідної реакції.

ДОСЛІД 3. ВЗАЄМОДІЯ АМОНІАКУ З НІТРАТНОЮ КИСЛОТОЮ.

До газовідвідної трубки з амоніаком піднесіть скляну паличку, змочену концентрованою нітратною кислотою. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння відповідної реакції.

ДОСЛІД 4. ВЗАЄМОДІЯ АМОНІЙ ГІДРОКСИДУ З ХЛОРИДНОЮ КИСЛОТОЮ.

До 1 мл зафарбованого фенолфталеїном розчину амоній гідроксиду додайте краплинами хлоридну кислоту. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій у молекулярній, йонно-молекулярній та йонній формі.

ДОСЛІД 5.ВЗАЄМОДІЯ РОЗЧИНУ АМОНІАКУ З СОЛЯМИ.

Злийте попарно по 1 мл розчинів амоній гідроксиду і таких солей:

а) плюмбум (ІІ) нітрату;

б) ферум (ІІІ) хлориду.

Опишіть спостереження. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній, йонно-молекулярній та йонній формі.

 

ДОСЛІД 6. РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДУ СОЛЕЙ АМОНІЮ.

Насипте на термостійку пластинку у вигляді гірки солі дихромату амонію, ретельно розтертої у ступці. Розігрійте скляну паличку у полум’ї спиртівки і піднесіть до соляної гірки. Спостерігайте зміну забарвлення солі внаслідок горіння у вигляді виверження вулкана.

Напишіть рівняння реакції, урівняйте методом електронного балансу.

 

ВИСНОВОК: Зробіть узагальнення про добування амоніаку, його хімічні властивості, про властивості водного розчину амоніаку та солей амонію.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Наведіть фізичні властивості сульфатної кислоти. Яких правил техніки безпеки необхідно дотримуватися при роботі з сульфатною кислотою?

2. Чому сульфатна кислота обвуглює деревину, цукор та інші органічні речовини?

3. Перерахуйте загальнокислотні властивості сульфатної кислоти.

4. Напишіть рівняння реакцій сульфатної кислоти з алюміній оксидом, барій гідроксидом, натрій сульфідом в молекулярній, йонно-молекулярній та йонній формі.

5. На прикладі взаємодії цинку з розчином сульфатної кислоти поясніть окислювальні властивості розведеної сульфатної кислоти. Атоми якого хімічного елемента виступають в ролі окисника?

6. Як взаємодіє з металами концентрована сульфатна кислота? Атоми якого хімічного елемента виступають в ролі окисника? Що таке пасивація металів?

7. Яку речовину можна використати для якісного виявлення сульфатної кислоти та сульфатів? В чому сутність реакції та які умови її перебігу?

8. Напишіть рівняння реакції розчину сульфатної кислоти та розчину барій нітрату в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі.

ЛІТЕРАТУРА

Сухан В.В., Табенська Т.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів. Київ: Либідь, 1996 рік – стор. 234 - 238.

 

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

ДОСЛІД 1. ДІЯ КИСЛОТИ НА ІНДИКАТОРИ.

Випробуйте дію розведеної сульфатної кислоти на лакмус. Напишіть рівняння дисоціації.

 

ДОСЛІД 2. ВЗАЄМОДІЯ КИСЛОТИ З МЕТАЛАМИ.

У три пробірки з розчином сульфатної кислоти покладіть по шматочку цинку, заліза та міді. Що відбувається в кожній пробірці? Зробіть висновок і запишіть рівняння відповідних реакцій в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі. Зазначте, що окиснюється, а що відновлюється.

 

ДОСЛІД 3. ВЗАЄМОДІЯ КИСЛОТИ З ОСНОВНИМИ ОКСИДАМИ.

У пробірку налийте розведеної сульфатної кислоти і досипте до неї порошкоподібного купрум (ІІ) оксиду. Пробірку підігрійте. Опишіть спостереження. Запишіть рівняння реакції в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі. Зробіть висновок про дію сульфатної кислоти на основні оксиди.

 

ДОСЛІД 4. ВЗАЄМОДІЯ КИСЛОТИ З ОСНОВАМИ.

а) В пробірку з розчином лугу додайте 2 – 3 краплі фенолфталеїну. Спостерігайте появу забарвлення розчину. Поясніть це явище, напишіть рівняння реакції дисоціації.

Потім у цю пробірку долийте розчину сульфатної кислоти до зникнення забарвлення індикатора. Зробіть висновок із своїх спостережень. Напишіть рівняння реакцій у йонній, йонно-молекулярній та йонній формі.

б) Добудьте нерозчинний купрум (ІІ) гідроксид взаємодією розчину солі з лугом. Напишіть рівняння реакції в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі. До отриманого осаду додайте розчину сульфатної кислоти. Які ознаки реакції? Напишіть її рівняння в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі.

 

ДОСЛІД 5. ВЗАЄМОДІЯ СУЛЬФАТНОЇ КИСЛОТИ З СОЛЯМИ.

До розчину натрій гідрогенкарбонату долийте розчин сульфатної кислоти. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакції в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі.

 

ДОСЛІД 6. ЯКІСНА РЕАКЦІЯ НА СУЛЬФАТИ.

Налийте у пробірки розчинів таких солей: натрій сульфату, натрій карбонату, натрій ортофосфату, натрій хлориду та сульфатної кислоти. До кожної пробірки долийте по кілька краплин розчину барій хлориду. Опишіть спостереження.

Додайте в кожну пробірку з осадом розчину хлоридної кислоти. Що спостерігаєте?

Напишіть рівняння реакції в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі.

ВИСНОВОК. Зробіть висновок про властивості сульфатної кислоти, спільні з іншими кислотами, та про відмінність її та сульфатів від інших кислот та солей.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

ВИЗНАЧЕННЯ СПОЛУК НЕМЕТАЛІВ

МЕТА: Закріпити знання про неметали. Дати уявлення про якісні реакції, аналітичний ефект, реагенти. Вчити розв’язувати якісні завдання, ілюструвати свої міркування відповідними рівняннями реакцій.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Якісними реакціями називають взаємодії, результатом яких є встановлення складу запропонованої сполуки. При цьому використовуються якісні реагенти – речовини, при взаємодії з якими досліджуваних речовин проявляється аналітичний ефект. Він дає можливість зробити висновок про склад речовини, або про наявність певних йонів. Аналітичним ефектом називають видимі зміни – випадання або розчинення осаду, зміну кольору, видялення газу, появу запаху тощо. За їх наявністю чи відсутністю можна робити висновки про склад речовини.

Завдання на виявлення речовин вимагають проведення якісної реакції на катіон чи аніон і на основі характерної ознаки зробити висновок про наявність або відсутність даної речовини.

Наприклад, при необхідності розпізнати натрій сульфат Na2SO4 і натрій ортофосфат Na3PO4 ми бачимо, що обидві солі складаються з однакових катіонів. Отже, ефект реакції №3 (див. табл. 1) буде однаковим і розпізнати в такий спосіб ці речовини неможливо. Дані солі можна розпізнати за аніонами, тому що вони різні, а отже різні ознаки характерних реакцій: першу сіль виявляємо реакцією з барій хлоридом BaCl2, реакція №13 (див. табл. 1), а другу – за допомогою аргентум нітрату AgNO3, реакція №17 (див. табл. 1).

Отже, сутність якісних реакцій полягає у переведенні йона у хімічну сполуку з характерними властивостями. А хімічні реакції, які супроводжуються появою характерних ознак (аналітичний ефект), називаються аналітичними. Речовина, яка викликає аналітичний ефект, називається реагентом.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

ВИВЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ МЕТАЛІВ

 

МЕТА: Закріпити знання про метали. Удосконалювати техніку лабораторного експерименту, вміння ілюструвати свої міркування відповідними рівняннями реакцій.

 

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Хімічні властивості металів визначаються здатністю металів легко віддавати свої валентні електрони і перетворюватися в позитивно заряджені йони внаслідок низьких значень електронегативностей, які обумовлені невисокими енергіями йонізації атомів і невеликою (часто від’ємною) спорідненістю до електрона.

Метали мають різну відновну здатність. Так, цинк витісняє свинець з розчину плюмбум (ІІ) нітрату:

Zn + Pb(NO3)2 = Pb + Zn(NO3)2.

Свинець не може витісняти цинк з розчину цинк нітрату за тих самих умов. Отож, цинк є сильнішим відновником, ніж свинець. Але свинець витісняє мідь з розчину її солі, значить, він є відновником, активнішим за мідь:

Pb0 + Cu+2 = Pb+2 + Cu0.

Витіснення одних металів з їх сполук іншими вивчав російський вчений М.Бекетов (1827 – 1911). Він розмістив метали у певній послідовності, яка зараз називається рядом стандартних електродних потенціалів. Метали (крім лужних і лужноземельних) витісняють наступні у ряду з водних розчинів їх солей. Лужні та лужноземельні метали, занурені в розчин солей інших металів, реагують з водою. Метали, які розташовані в ряду перед воднем, витісняють його з розчинів кислот, а ті, що знаходяться в ряду перед алюмінієм, витісняють водень з води за звичайної температури:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

Чим легше атоми металу віддають свої валентні електрони під час хімічних реакцій, тим сильнішим відновником є метал. Метали взаємодіють з неметалами, водою, кислотами, лугами, солями, оксидами, аміаком, спиртами. Розглянемо взаємодію металів з простими речовинами у вигляді таблиці.

Таблиця 1. Хімічні властивості металів

(взаємодія з простими речовинами)

реагент рівняння реакції продукт метали, що реагують
кисень 2Mg + O2 = 2MgO 3Fe + 2O2 = Fe3O4 2Na + O2 = Na2O2 Оксид або пероксид Усі, крім золота, срібла та платинових металів
сірка Fe + S = FeS Сульфід Усі, крім золота та платини
хлор 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 2Au + 3Cl2 = 2AuCl3 Хлорид Усі  
азот 6Na + N2 = 2Na3N нітриид Лужні, магній, лужноземельні
фосфор 3Ca + 2P = Ca3P 3Na + P = Na3P Фосфід Майже всі
вуглець 4Al + 3C = Al4C3 3Fe + C = Fe3C Карбід Майже всі
кремній 2Ca + Si = Ca2Si Силіцид Майже всі
водень 2Na + H2 = 2NaH Гідрид Майже всі

 

Метали реагують з кислотами по-різному, в залежності від активності металу (див. ряд активності металів), концентрації розчину кислоти та окисної сили кислоти. Ці реакції розглянуто в таблиці 2.

Таблиця 2. Хімічні властивості металів

(взаємодія зі складними речовинами)

реагент рівняння реакції продукт метали, що реагують

 

вода 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 Гідроксиди (луги) Лужні, магній, лужноземельні
кислоти-слабкі окисники Me0 + nH+ = Men+ + H2 Сіль і водень Всі, що в ряду активності металів стоять до Гідрогену
кислоти-сильні окисники Сульфатна кислота H2SO4 розведена: Me0 + H2SO4 = Me(SO4) + H2 Сіль і водень Активні метали, що в ряді напруг стоять до Гідрогену
Сульфатна кислота H2SO4 концентрована: Cu0 + 2H2S+6O4 = Cu+2SO4 + S+4O2 + 2H2O Сіль, вода, оксид металу Неактивні метали, що стоять в ряду напруг після Гідрогену
Сульфатна кислота H2SO4 концентрована: Zn0 + H2S+6O4 = Zn+2SO4 + H2S-2 + H2O Сіль, вода і сполука, в якій Сульфур перебуває в нижчому ступені окиснення: SO2, S, H2S – залежно від концентрації кислоти Активні метали. З концентрованою H2SO4 не реагують на холоді Fe, Al, Cr (пасивація). При нагріванні вони вступають в реакцію аналогічно решті металів. А от Au, Pt не реагують з концентрованою сульфатною кислотою навіть при нагріванні.
Нітратна кислота HNO3 розведена: 3Cu + 8HNO = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Сіль, вода, оксид Нітрогену (чим більше розбавлена кислота, тим глибше відновлюється Нітроген) Усі метали, крім золота і платини
Нітратна кислота HNO3 дуже розведена: 4Zn + 10HNO = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Сіль, вода, сполука Нітрогену у нижчому ступені окиснення (чим більше розбавлена кислота, тим глибше відновлюється Нітроген) Активні метали (ті, що в ряді активності стоять до Гідрогену)
Нітратна кислота HNO3 концентрована: Cu + 4HNO = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O   Усі метали, крім заліза, алюмінію, платинових металів золота та хрому.

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

1. Що таке ряд активності металів?

2. Які метали називають активними?

3. Як реагують метали з киснем?

4. Які особливості взаємодії металів з розчинами кислот та з концентрованими кислотами-окисниками?

 

ЛІТЕРАТУРА

Сухан В.В., Табенська Т.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів. Київ: Либідь, 1996 рік – стор.

 

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

ДОСЛІД 1. ВЗАЄМОДІЯ МЕТАЛІВ З КИСНЕМ

В ложечку для спалювання речовин покладіть шматочок натрію, розміром з сірникову головку, попередньо промокнувши фільтрувальним папером масло. Підпаліть метал. Спостерігайте яскраве полум’я. Як називається процес? Що він представляє собою з точки зору хімії? Запишіть рівняння відповідної реакції, вважаючи, що продукт реакції – оксид металу. Урівняйте МЕБ, покажіть перехід електронів, встановіть окисника та відновника.

Аналогічно проробіть дослід з магнієм, поклавши його ошурки у ложечку для спалювання речовин. Спостерігайте «бризки» полум’я. Запишіть рівняння відповідної реакції. Урівняйте МЕБ, покажіть перехід електронів, встановіть окисника та відновника.

Мідну дротину помістіть в полум’я спиртівки. Спостерігайте її розжарення спочатку до червоного, тоді до білого кольору, після чого вийміть з полум’я. Повторіть 3-4 рази. Спостерігайте появу чорного нальоту на дротині. Якою формулою можна виразити його склад? Запишіть рівняння відповідної реакції. Урівняйте МЕБ, покажіть перехід електронів, встановіть окисника та відновника.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, як залежить інтенсивність взаємодії металів з киснем від їх місця в ряді активності.

 

ДОСЛІД 2.

ВЗАЄМОДІЯ МЕТАЛІВ З ВОДОЮ

У кристалізатор з водою додайте кілька краплин фенолфталеїну. Шматочок натрію очистіть від масла і покладіть у воду. Спостерігайте активне переміщення металевої кульки по поверхні води, спалахи і навіть вибухи. Про що це свідчить? Чому змінився колір води у кристалізаторі?

Напишіть рівняння відповідної реакції, урівняйте МЕБ, покажіть перехід електронів, встановіть окисника та відновника.

В пробірку налийте 2 мл дистиляту, нагрійте її в полум’ї спиртівки, і опустіть у гарячу воду алюмінієвий дріт, попередньо витриманий у розчині лугу. Спостерігайте виділення бульбашок газу. Що це за газ? Відповідь підтвердіть рівнянням реакції в молекулярній, йонно-молекулярній та йонній формі.

У пробірку з водою помістіть мідну дротину. Що спостерігаєте?

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, як залежить інтенсивність взаємодії металів з водою від їх місця в ряді активності.

 

ДОСЛІД 3. ВЗАЄМОДІЯ МЕТАЛІВ З КИСЛОТОЮ

У три пробірки з розчином хлоридної кислоти покладіть по шматочку цинку, заліза та міді. Що відбувається в кожній пробірці? Зробіть висновок і запишіть рівняння відповідних реакцій в йонній, йонно-молекулярній та йонній формі. Зазначте, що окиснюється, а що відновлюється.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, як залежить інтенсивність взаємодії металів з кислотою від їх місця в ряді активності.

 

ДОСЛІД 4. ВЗАЄМОДІЯ МЕТАЛІВ З РОЗЧИНАМИ СОЛЕЙ

В пробірку налийте розчину купрум (ІІ) сульфату і опустіть туди залізний цвях. В другу пробірку налийте розчин плюмбум (ІІ) нітрату і опустіть в неї шматочок цинку. В третю пробірку налийте розчин аргентум нітрату і опустіть в неї шматочок міді. Спостерігайте виділення вільних металів з розчинів їх солей: міді з купрум (ІІ) сульфату, свинцю з плюмбум (ІІ) нітрату, срібла з аргентум нітрату. Напишіть рівняння реакцій, урівняйте їх методом електронного балансу, визначте окисник та відновник.

ВИСНОВОК: У висновку відмітьте здатність активніших металів витісняти менш активні з розчинів солей останніх.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

ДОСЛІД 1. ВЛАСТИВОСТІ СПИРТІВ

а) Фізичні властивості.

Налийте в пробірку 0,5 мл етилового спирту. Опишіть зовнішній вигляд речовини. Випробуйте спирт на запах. Підфарбуйте спирт чорнилом і обережно, по скляній паличці вилийте його у пробірку з водою. Спостерігайте, як спирт збирається шаром над водою. Скляною паличкою енергійно перемішайте рідини. Спостерігайте зменшення об’єму рідини і рівномірний розподіл забарвлення. Про що це свідчить?

В другу пробірку налийте до 1/3 об’єму води і додайте близько 1 мл гліцеролу. Спостерігайте лінію розподілу рідин. Про що це свідчить?

б) Взаємодія спиртів з металічним натрієм.

Налийте у фарфорову чашку 0,5 мл етилового спирту, до якого додайте шматочок металічного натрію розміром з сірникову головку.

Спостерігайте інтенсивне виділення газу.

Аналогічно проробіть дослід з розчином гліцеролу. Спостерігайте ще більш інтенсивне виділення газу. Напишіть рівняння відповідних реакцій.

в) Якісна реакція на багатоатомні спирти.

Добудьте осад купрум (ІІ) гідроксиду реакцією між купрум (ІІ) сульфатом та натрій гідроксидом.

Напишіть рівняння відповідної реакції.

До одержаного осаду додайте розчин гліцеролу, одержаний в першій частині досліду. Енергійно струшуйте пробіркою. Спостерігайте зникнення осаду та появу синього забарвлення розчину.

Напишіть схему хімічної реакції купрум (ІІ) гідроксиду та гліцеролу.

ВИСНОВОК: Вкажіть класифікаційну групу, до якої входять етанол та гліцерол, та властивості, які виявили в процесі дослідження. Що є якісним реактивом на багатоатомні спирти та яка ознака цієї реакції?

ДОСЛІД 2. ВЛАСТИВОСТІ ФЕНОЛУ.

а) Фізичні властивості.

Опишіть зовнішній вигляд речовини, обережно випробуйте на запах та спробуйте розчинити в холодній дистильованій воді. Що спостерігаєте? Одержану суспензію нагрійте в полум'ї спиртівки. Чому розчин став прозорим?

б) Взаємодія фенолу з лугами.

В пробірку покладіть кілька кристалів фенолу і налийте 2 мл розчину натрій гідроксиду. Енергійно струсіть пробірку. Спостерігайте зникнення кристалів.

Напишіть рівняння реакції і назвіть органічний продукт реакції.

в) Взаємодія з бромною водою.

До 0,25 мл фенолу додайте надлишок бромної води. Спостерігайте утворення білого осаду. Напишіть рівняння відповідної реакції і назвіть органічний продукт реакції.

г) Якісна реакція на фенол.

До розчину фенолу додайте кілька краплин ферум (ІІІ) хлориду. Спостерігайте появу фіолетового забарвлення ферум (ІІІ) феноляту.

Напишіть рівняння відповідної реакції.

ВИСНОВОК: Вкажіть властивості фенолу, які виявили в процесі дослідження. Що є якісним реактивом на феноли?

 

ДОСЛІД 3. РЕАКЦІЇ ОКИСНЕННЯ ОЦТОВОГО АЛЬДЕГІДУ.

а) Реакція „срібного дзеркала”.

Приготуйте аміачний розчин аргентум (І) оксиду взаємодією між нітратом срібла та надлишком амоній гідроксиду. Напишіть рівняння реакції.

До одержаного реактиву долийте розчин етаналю і суміш обережно нагрійте в полум'ї спиртівки. Спостерігайте появу характерного нальоту на стінках пробірки.

Напишіть рівняння реакції, зазначте умови протікання та назвіть продукти.

б) Окиснення етаналю свіжоприготованим осадом купрум (ІІ) гідроксиду.

До розчину купрум (ІІ) сульфату долийте розчин натрій гідроксиду. Напишіть рівняння реакції.

До добутого осаду долийте розчин альдегіду і вміст пробірки обережно нагрійте в полум'ї спиртівки. Спостерігайте появу оранжевого забарвлення. Напишіть рівняння реакції, назвіть її продукти.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, які властивості етаналю ви спостерігали. Що є якісним реактивом на альдегідну групу?

 

ДОСЛІД 4. ВЛАСТИВОСТІ ОЦТОВОЇ КИСЛОТИ.

а) У пробірку налийте 2-3 мл розчину оцтової кислоти і випробуйте її індикатором. Що спостерігаєте? Які висновки можна зробити із зміни забарвлення індикатора? Напишіть рівняння реакції дисоціації оцтової кислоти.

б) Взаємодія з металами.

Змочіть магнієву стрічку розчином оцтової кислоти. Спостерігайте виділення газу з поверхні магнію. Напишіть рівняння відповідної реакції. Назвіть продукти реакції.

в) Взаємодія з оксидами металів.

До 0,5 г порошку купрум (ІІ) оксиду додайте 2 мл розчину оцтової кислоти і нагрійте суміш до кипіння. Спостерігайте розчинення порошку купрум (ІІ) оксиду і появу блакитного забарвлення розчину. Напишіть рівняння реакції та назвіть її продукти.

г) Взаємодія з основами.

До зафарбованого фенолфталеїном розчину натрій гідроксиду долийте оцтової кислоти. Спостерігайте знебарвлення розчину. Напишіть рівняння реакції. Назвіть її продукти.

д) Взаємодія з солями.

У пробірку покладіть шматочок крейди і долийте розчин оцтової кислоти. Спостерігайте бурхливе виділення газу. Напишіть рівняння реакції та назвіть її продукти.

ВИСНОВОК: У висновку перелічіть загальнокислотні властивості оцтової кислоти, що їх ви спостерігали в ході виконання досліду.

ДОСЛІД 5. ДОБУВАННЯ ЕСТЕРІВ

Приготуйте суміш етанолу, оцтової кислоти та концентрованої сульфатної кислоти у співвідношенні 1 : 1 : 0,2. Два мілілітри цієї суміші помістіть у пробірку із зворотнім холодильником і вміст пробірки обережно нагрівайте на слабкому полум’ї спиртівки. В момент появи лінії розділення рідин припиніть нагрівання.

Вміст пробірки вилийте у склянку з концентрованим розчином натрій хлориду і дайте відстоятись рідині. За допомогою ділильної лійки відділіть естер і промийте його дистильованою водою. Опишіть спостереження, підтвердіть їх рівняннями відповідних реакцій.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, внаслідок якої реакції одержують естери у лабораторії та завдяки яким властивостям їх відділяють від реагуючої суміші.

ДОСЛІД 6. ВИЯВЛЕННЯ КРАТНИХ ЗВ’ЯЗКІВ У МОЛЕКУЛІ РІДКОГО ЖИРУ

До олії (триолеїну) додайте 1 мл бромної води і пробірку струсіть. Після відстоювання рідини спостерігайте, що олія збирається на поверхні води, а знебарвлена вода – в нижній частині пробірки. Спостереження підтвердіть рівнянням реакції.

ВИСНОВОК:У висновку зазначте , яка реакція дозволяє виявляти кратні зв’язки у молекулах оксигеновмісних сполук.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ТЕМА: ДОБУВАННЯ АМОНІАКУ. ВИВЧЕННЯ ЙОГО ВЛАСТИВОСТЕЙ. СОЛІ АМОНІЮ

 

МЕТА: Розглянути лабораторний спосіб добування амоніаку та його фізичні і хімічні властивості. Ознайомитися з характерними властивостями солей амонію. Закріплювати вміння складати рівняння реакцій, що підтверджують хімічні властивості амоніаку та солей амонію.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

У лабораторії амоніак добувають з амонійних солей при дії на них лугів:

NH4 NO3 + NaOH = NaNО3 + NH3 + H2O

За звичайних умов амоніак NH3 – безбарвний газ із специфічним запахом, температура плавлення -78° С, температура кипіння -33° С. Амоніак у 0,6 разів легший за повітря. Добре розчинний у воді (1:700 за температури 20ºС), його водний розчин називають нашатирним спиртом.

Взаємодія амоніаку з водою полягає у виникненні зв’язків між NH3 і водою H2O. При розведенні у воді NH3 · H2O дисоціює лише частково:

NH3 + H2O « NH3 · H2O « NH4+ + ОН-

Водний розчин амоніаку – це слабка основа. Часто водний розчин амоніаку зображують формулою NH4ОН і називають амоній гідроксидом.

Дисоціацію можна умовно показати рівнянням:

NH4ОН « NH4+ + ОН-

Гідроксид амоніаку – нестійка сполука, тому його водний розчин має запах амоніаку:

NH4ОН « NH3 + H2O.

Як слабка основа гідроксид амонію здатен вступати в реакції нейтралізації з кислотами:

NH4ОН + HNO3 = NH4NO3 + H2O.

Добре реагує з кислотами і сухий амоніак:

NH3 + HNO3 = NH4NO3.

Якісна реакція на йон амонію – взаємодія з лугами при нагріванні. До отвору пробірки, де реагує суха суміш солі амонію та лугу або їх водні розчини, підносять змочений дистильованою водою червоний лакмусовий папірець. Нагрівають суху суміш до початку виділення газу, а розчин – до моменту закипання. Спостерігають посиніння зволоженого червоного лакмусового папірця внаслідок реакції:

NH4Сl + NaOH →NH4OH + NaCl,

H2O « NH3 · H2O « NH4+ + ОН-.

Катіон амонію веде себе подібно до йона калію К+. Солі амонію – білі кристалічні речовини, добре розчинні у воді, сильні електроліти, з йонним типом зв’язку. Дисоціюють за схемою:

NH4Сl « NH4+ + Cl-.

Солі амонію – термічно нестійкі сполуки. При нагріванні вони розкладаються. Продукти розпаду залежать від характеру аніона.

1. Якщо у складі солі амонію перебуває аніон нелеткої кислоти, то сіль розкладається на вихідні сполуки – амоніак і кислоту. Наприклад:

NH4Сl NH3 + НCl.

2. Якщо в складі солі перебуває аніон нелеткої кислоти-неокисника, то продукти розкладу значною мірою залежать не лише від природи аніона, але й від температури:

(NH4)2SO4 NH3 + NH4HSO4,

якщо температура менша 147ºС.

Якщо температура перевищує 147ºС, то розклад відбувається за схемою:

(NH4)2SO4 2NH3 + Н2О + (NH4)2S2O7.

3. Якщо до складу солі входить аніон кислоти-окисника, розклад набуває необоротного характеру:

NH4NO3 N2O + 2H2O,

NH4NO2 N2 + 2H2O.

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Напишіть чотири рівняння хімічних реакцій, в результаті яких утворюється амоніак.

2. Схарактеризуйте роль умов (тиск, температура, каталізатор) у промисловому синтезі амоніаку.

3. При пропусканні амоніаку через трубку з розжареним купрум (ІІ) оксидом утворюється металічна мідь. Напишіть рівняння цієї реакції, вкажіть окисник та відновник, покажіть перехід електронів.

4. Чому амоніак з кислотами реагує активніше, ніж з водою? Яка суть цих хімічних реакцій?

5. Розчин амоніаку у воді називають гідроксидом амонію та аміачною водою. Обґрунтуйте ці назви.

6. Складіть рівняння реакцій, в результаті яких утворюється:

а) дигідроортофосфат амонію;

б) гідроортофосфат амонію;

в) ортофосфат амонію.

7. Гідрокарбонат амонію іноді використовують при випіканні кондитерських виробів. Які властивості гідрокарбонату амонію при цьому використовуються?

8. Запишіть рівняння реакцій за схемами:

а) азот ® амоніак ® амоній гідроксид ® амоній нітрат;

б) амоній гідроксид ® амоній хлорид ® амоніак;

в) амоніак ® амоній гідроксид ® амоній ортофосфат.

9. Урівняйте методом електронного балансу, вкажіть перехід електронів, визначте окисника та відновника:

NH4NO3 N2O + H2O,

NH4NO2 N2 + H2O.

 

ЛІТЕРАТУРА:

Сухан В.В., Табенська Т.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів. Київ: Либідь, 1996 рік – стор. 241-243.

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

ДОСЛІД 1. ДОБУВАННЯ АМОНІАКУ ТА РОЗЧИНЕННЯ ЙОГО У ВОДІ.

Приготуйте суміш кристалічного амоній хлориду та калій гідроксиду у співвідношенні 1:1. Пробірку закрийте корком з газовідвідною трубкою і суміш нагрівайте у полум’ї спиртівки. Одержаний амоніак збирайте у перевернуту догори дном пробірку Наповнення пробірки амоніаком контролюйте зволоженим лакмусовим папірцем, підносячи його періодично до отвору пробірки-приймача.

По завершенні наповнену пробірку закрийте великим пальцем і опустіть у кристалізатор з водою. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій добування амоніаку та розчинення його у воді.

Опишіть спостереження та фізичні властивості амоніаку.

ДОСЛІД 2. ДІЯ РОЗЧИНУ АМОНІАКУ НА ІНДИКАТОРИ.

Випробуйте розчин амоніаку лакмусовим папірцем та фенолфталеїном. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння дисоціації амоній гідроксиду.

Зафарбований фенолфталеїном розчин амоній гідроксиду розділіть на дві пробірки. Одну залиште для контролю, а другу прокип’ятіть. Чому розчин поступово знебарвлюється? Відповідь підтвердіть рівнянням відповідної реакції.

ДОСЛІД 3. ВЗАЄМОДІЯ АМОНІАКУ З НІТРАТНОЮ КИСЛОТОЮ.

До газовідвідної трубки з амоніаком піднесіть скляну паличку, змочену концентрованою нітратною кислотою. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння відповідної реакції.

ДОСЛІД 4. ВЗАЄМОДІЯ АМОНІЙ ГІДРОКСИДУ З ХЛОРИДНОЮ КИСЛОТОЮ.

До 1 мл зафарбованого фенолфталеїном розчину амоній гідроксиду додайте краплинами хлоридну кислоту. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій у молекулярній, йонно-молекулярній та йонній формі.

ДОСЛІД 5.ВЗАЄМОДІЯ РОЗЧИНУ АМОНІАКУ З СОЛЯМИ.

Злийте попарно по 1 мл розчинів амоній гідроксиду і таких солей:

а) плюмбум (ІІ) нітрату;

б) ферум (ІІІ) хлориду.

Опишіть спостереження. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній, йонно-молекулярній та йонній формі.

 

ДОСЛІД 6. РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДУ СОЛЕЙ АМОНІЮ.

Насипте на термостійку пластинку у вигляді гірки солі дихро

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-28

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...