Категории:
ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СУЛЬФАТНОЇ КИСЛОТИ
МЕТА: Розглянути загальнокислотні властивості сульфатної кислоти, якісну реакцію на сульфат-йон. Удосконалювати вміння ілюструвати властивості сульфатної кислоти відповідними рівняннями реакцій.
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Фізичні властивості. Сульфатна кислота H2SO4 – (безводна) – важка, безбарвна, оліїста рідина, густина 98%-вої кислоти 1,84 г/см3, сильна кислота, нелетка, запаху не має, є водовідбираючим реагентом завдяки надзвичайній гігроскопічності, їдка речовина, при розчиненні у воді виділяється велика кількість теплоти.
Хімічні властивості.
1. Дисоціація кислоти.
І ступінь:
H2SO4 ↔ Н+ + НSO 
- гідроген сульфат-йон (гідросульфат-йон),
ІІ ступінь:
НSO 
↔ Н+ + SO 
- сульфат-йон.
Сумарне рівняння:
H2SO4 ↔ 2Н+ + SO .
Відповідно солі сульфатної кислоти діляться на кислі і середні:
┌ солі ┐
гідрогенсульфати ← кислі середні → сульфати
(гідросульфати)
2. Взаємодія з основами.
Сульфатна кислота реагує з основами (розчинними у воді – лугами, нерозчинними у воді – гідроксидами важких металів, амфотерними гідроксидами) з утворенням кислих та середніх солей:
2КОН + H2SO4 = К2SO4 + 2Н2О (калій сульфат, середня сіль);
КОН + H2SO4 = КHSO4 + Н2О (калій гідрогенсульфат, кисла сіль).
Отже, гідрогенсульфати утворюються тоді, коли кислота перебуває у надлишку
3. Взаємодія з оксидами металів.
Сульфатна кислота реагує з оксидами металів – основними, кислотними, амфотерними:
СаО + H2SO4 = СаSO4 + Н2О (кальцій сульфат),
Al2O3 + H2SO4 = Al2(SO4)3 + Н2О (алюміній сульфат),
4. Взаємодія з солями.
Вступає в реакцію обміну з солями, утвореними слабшими або леткими чи нерозчинними у воді кислотами:
К2СО3 + H2SO4 = К2SO4 + СО2↑+ Н2О,
2КNO3 + H2SO4 = К2SO4 + 2НNO3,
ВаСl2 + H2SO4 = ВаSO4↓+ 2НСl↑,
Na2SiO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3.
5. Якісна реакція на сульфат-йон (на сульфатну кислоту та її солі) – взаємодія з йоном барію (тобто з розчинними солями барію чи з барій гідроксидом) – випадає молочно-білий осад, нерозчинний ні у воді, ні у кислотах:
Ва2+ + SO = ВаSO4 ↓.
6. Взаємодія з металами.
а) Розбавлена сульфатна кислота реагує з активними металами, що стоять в ряді активності металів до Гідрогену з утворенням солі і виділенням водню:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑,
Fe + H2SO4 = Fe SO4 + H2↑.
б) Концентрована сульфатна кислота – сильний окисник. Взаємодіє з металами, що в ряду активності металів стоять після Гідрогена:
Сu0 + 2 H2S 
O4 = Cu+2SO4 + S+4O4 + H2O.
Сu0 – 2е → Cu+2
S + 2е → S+4
Продукти реакції залежать від концентрації сульфатної кислоти та активності металу. Сульфур може відновлюватися від ступеня окиснення +4 до –2 (SO4, S, H2S).
Залізо, алюміній та хром пасивуються концентрованою сульфатною кислотою на холоді, але реагують при нагріванні. Платина та золото не реагують навіть при нагріванні.
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
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-28
lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...