Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Деякі характерні реакції на катіони та аніони представлені в таблиці 1.

Таблиця 1. Якісні реакції на деякі катіони та аніони

№ п/п Йон, який виявляємо Реагент Аналітичний ефект Йонне рівняння реакції
NH NаОН Виділення аміаку NH3 NH4+ + ОН- = NH3↑ + H2O
    К+   Солі калію забарвлюють полум’я в бузковий колір  
    Na+   Солі натрію забарвлюють полум’я в жовтий колір  
        Са2+   Солі кальцію забарвлюють полум’я в цегляно-червоний колір  
СO Випадає білий осад Ca2+ СO = CaCO3↓
    Ва2+   Солі барію забарвлюють полум’я в жовто-зелений колір  
SO Випадає білий кристалічний осад, нерозчинний ні у воді, ні у кислотах Ва2+ + SO = ВаSO4 ↓
Mg2+ NаОН Випадає білий аморфний осад Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2
        Fe2+ K3[Fe(CN)6] випадає осад синього кольору (турнбулева синь) 3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 ↓
ОН- Випадає осад блідо-зеленого кольору, який на повітрі швидко буріє Fe 2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
        Fe3+ K4[Fe(CN)6] випадає осад синього кольору – берлінська лазур 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3 ↓
CNS- розчин забарвлюється в темно-червоний колір Fe3+ + 3CNS- = Fe(CNS)3
Pb2+ S2- Випадання чорного осаду Pb + S = PbS↓
    Zn2+ ОН- Випадає білий осад, розчинний в надлишку лугу Zn 2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓
    Al3+ ОН- Випадає білий осад, розчинний в надлишку лугу Al 3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
    NO H2SO4 в присутності Cu при нагріванні Поява бурого газу 2 NO + 8H+ + 3Cu0 = Cu2+ +2NO↑ + 2H2O, 2NО + O2 = 2NO2
    SO Ва2+ Випадає білий осад, нерозчинний ні у воді, ні в кислотах Ва2+ + SO = ВаSO4 ↓
SO Ва2+ Утворюється білий осад, розчинний в кислотах Ва2+ + SO = ВаSO3 ↓
    СO Сильні мінеральні кислоти Виділяється вуглекислий газ, який не підтримує горіння і виявляється за помутнінням вапняної води СO + H+ = СО2 + H2O;     СO2 + Ca2+ +2OH- = CaCO3↓ + H2O
S2- Ag+ Випадає чорний осад S2- + 2Ag+ = Ag2S↓
    РО Ag+ Випадає жовтий осад, розчинний в надлишку нітратної кислоти 2Ag+ + РО = Ag3РО4↓
Cl- Ag+ Випадає білий сирнистий осад Ag+ + Cl- = AgCl↓
Br - Ag+ Випадання блідо-жовтий осад Ag+ + Br - = AgBr↓
        J- Ag+ Випадання жовтого осаду Ag+ + J- = AgJ↓
Хлорна вода Поява характерного коричневого кольору Cl2 + 2J- = J2 + 2Cl-
Крохмаль Поява синього забарвлення  
SіO Сильні мінеральні кислоти Запустіння розчину – випадає осад силікатної кислоти SіO + 2Н+ = Н2SіO3↓
           

Якщо наявність речовини можна встановити якісною реакцією на один з йонів, то для визначення якісного складу речовини визначають присутність всіх йонів даної речовини.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

1. Що називають якісними реакціями?

2. Що таке реагент? Наведіть приклади реагентів.

3. Що таке аналітичний ефект?

4. Як встановити якісний склад речовини?

5. Запропонуйте реакції для встановлення якісного складу кухонної солі, харчової соди, аміачної селітри, мідного купоросу.

6. Як можна розпізнати йони в суміші йонів?

7. Запропонуйте план досліду для виявлення якісного складу бордоської суміші (інсектицид, що застосовується в сільському господарстві).

 

ЛІТЕРАТУРА

Сухан В.В., Табенська Т.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів. Київ: Либідь, 1996 рік – стор. 201 – 271.

 

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

ЗАВДАННЯ 1.

Встановіть якісний склад:

а) хлориду амонію;

б) купрум (ІІ) сульфату;

в) амоній карбонату;

г) ферум (ІІІ) хлориду.

Складіть план досліду. Напишіть рівняння реакцій в молекулярному, йонно-молекулярному та йонному вигляді. Зазначте ознаки кожної реакції.

ВИСНОВОК: Відмітьте, які якісні реакції лягли в основу встановлення катіонного та аніонного складу даної речовини.

ЗАВДАННЯ 2.

Встановити, в якій із пронумерованих пробірок знаходиться розчин натрій гідрокарбонату, аргентум нітрату, натрій ортофосфату.

Складіть план досліду, запишіть рівняння відповідних реакцій в молекулярному, йонно-молекулярному та йонному вигляді, запишіть ознаки реакцій. Зробіть висновок про те, в якій пробірці який розчин знаходився.

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

1234567

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-28

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