1.1. Щелочные элементы (IA-группа)

1.1.1. Окрашивание пламени

Оп.: Внесите каплю раствора соли каждого щелочного элемента на кольце из нихромовой проволоки в конус пламени газовой горелки или спиртовки.

Набл.: Вид окраски пламени для каждого элемента.

1.1.2. Малорастворимые соли лития

П₁: катион лития (3к) + фторид-ион (п/к) = осадок.
П₂: катион лития (3к) + карбонат-ион (4к) =/= ; + T = осадок.
П₃: катион лития (3к) + ортофосфат-ион (п/к) = осадок.
П₄: катион лития (3к) + гидроортофосфат-ион (3к) = помутнение, раствор, осадок (продукт П₃); + гидроксид-ион (разб, п/к) = осадок (увеличение количества продукта П₃).

Примеч.: Фторид-ион в П₁ - раствор фторида аммония.

Набл.: Цвет веществ в осадках, условия осаждения с учетом значений ПР.

Комм.: Как изменится значение концентрации катионов лития в растворе над осадком (П₁) при дополнительном введении избытка фторид-ионов? Рассмотрите гетерогенное равновесие "насыщенный раствор -- осадок" и укажите направление смещения равновесия. Как меняется растворимость вещества осадка (П₂) с ростом температуры? Подтверждают ли Ваши выводы справочные данные? Почему на первом этапе опыта П₄ количество продукта меньше, чем в П₃ (концентрации реагентов одинаковы)? Объясните роль гидроксид-ионов на втором этапе опыта (П₄).

1.2. Элементы IIA-группы - бериллий и магний

П₁: катион оксония (10к) + магний (тв,порошок) = газ.
П₂: вода (10к) + магний (тв,порошок) =/= ; + T = осадок, газ; суспензия + Инд = рН.

Примеч.: Инд - фенолфталеин.

Набл.: Названия всех продуктов, значения потенциалов для окислительной и восстановительной полуреакций, рН растворов и тип среды (П₂).

Комм.: Концентрированный раствор какой кислоты из числа имеющихся в лаборатории можно взять для получения того же газа в П₁? Выполняется ли критерий протекания окислительно-восстановительной реакции в П₁ и в П₂? К какому типу простых веществ принадлежит магний?

1.2.2. Оксиды, бинарные соединения

Оп.: (Внимание, тяга! Темные очки!) Сожгите на воздухе небольшое количество магния (тв,стружка) на асбестовой сетке, дайте остыть спёку, состоящему из оксида и нитрида магния, измельчите его в порошок и используйте в опытах П₁, П₂, П₃.
П₁: спёк + вода (8к) = осадок; + Инд = рН.
П₂: спёк + катион оксония (п/к) = раствор.
П₃: спёк + гидроксид-ион (конц,10к) + T = осадок, газ; газ + Инд (ф/б) = рН.

Примеч.: Инд - фенолфталеин.

Набл.: рН раствора над осадком, тип среды (П₁). Состав продуктов всех химических реакций. Название газа (П₃).

Комм.: Какие вещества присутствуют в спёке - продукте сгорания магния на воздухе? Почему рН раствора П₁ не равен 7? К какому типу оксидов относится оксид магния, судя по результатам опытов П₁ и П₂? Как называется реакция, протекающая в П₃?

1.2.3. Гидроксиды

П₁: катион бериллия (3к) + гидроксид-ион (п/к) = осадок; + катион оксония (п/к) = раствор.
П₂: катион магния (3к) + гидроксид-ион (п/к) = осадок; + катион оксония (п/к) = раствор.
П₃: катион бериллия (3к) + гидроксид-ион (п/к) = осадок; + гидроксид-ион (конц,п/к) = раствор.
П₄: катион магния (3к) + гидроксид-ион (п/к) = осадок; + гидроксид-ион (конц,2к) =/=.
П₅: катион магния (3к) + гидроксид-ион (п/к) = осадок; + катион аммония (п/к) = раствор.

Набл.: Цвет веществ в осадках, условия выпадения и растворения осадков с учетом ПР. Названия и состав продуктов реакций в конечных растворах.

Комм.: К каким типам гидроксидов, судя по результатам опытов П₁, П₂, П₃, П₄, относятся изученные вещества? Почему для полного ("количественного") осаждения гидроксида бериллия из растворов рекомендуют использовать не гидроксид натрия, а гидрат аммиака? В чем причина растворения осадка в П₅?

1.2.4. Гидролиз солей

П₁: соль бериллия (тв) + вода (10к) = раствор; + Инд = рН.
П₂: соль магния (тв) + вода (10к) = раствор; + Инд = рН.

Примеч.: Инд - универсальный.

Набл.: рН растворов и тип среды, продукты протолиза. Значения K_к.

Комм.: Какую функцию выполняют аквакатионы бериллия и магния в кислотно-основных реакциях с водой? Какой из них в водной среде является более сильным протолитом?

1.3. Элементы IIA-группы - щелочноземельные элементы

Оп.: Внесите каплю раствора соли каждого щелочноземельного элемента на кольце из нихромовой проволоки в конус пламени газовой горелки или спиртовки.

Набл.: Вид окраски пламени для каждого элемента.

1.3.2. Гидроксиды

П₁: катион кальция (3к) + гидроксид-ион (п/к) = осадок.
П₂: катион стронция (3к) + гидроксид-ион (разб,5к) =/= .
П₃: катион стронция (3к) + гидроксид-ион (конц,п/к) = осадок.
П₄: катион бария (3к) + гидроксид-ион (конц,3к) =/= .

Набл.: Цвет веществ в осадках, условия выпадения осадка (П₁, П₃) и причины невыпадения осадка в П₂, П₄ с учетом значений ПР.

Комм.: Сравните растворимость в воде гидроксидов кальция, стронция и бария по результатам опытов П₁, П₂, П₃ и П₄. Подтверждаются ли Ваши выводы справочными данными? Укажите, какие примеси могут содержаться в реагенте - растворе щелочи, если все-таки наблюдалось выпадение осадка в П₂ и П₄ (см. 1.3.3).

1.3.3. Малорастворимые соли

П₁: катион кальция (4к) + сульфат-ион (6к) + T = осадок; раствор слить и использовать для опыта П₂; осадок + катион оксония (5к) =/= .
П₂: катион кальция (см. П₁: раствор после декантации) + карбонат-ион (п/к) = осадок; + катион оксония (п/к) = раствор, газ.
П₃: катион кальция (3к) + вода (10к) + хромат-ион (3к) =/= .
П₄: катион стронция (3к) + хромат-ион (3к) + T = осадок; раствор удалить; осадок + уксусная кислота (разб,п/к) = раствор.
П₅: катион бария (3к) + хромат-ион (3к) = осадок; раствор удалить; осадок + уксусная кислота (разб,3к) =/= ; раствор удалить; осадок + катион оксония (п/к) = раствор.

Набл.: Цвет веществ в осадках, условия выпадения и растворения осадков с учетом значений ПР.

Комм.: Сравните растворимость осаждаемых веществ в П₁ и П₂, пользуясь значениями ПР. Можно ли изменить порядок добавления анионов, вводя в П₁ карбонат-ион, а в П₂ - сульфат-ион, и добиться аналогичного эффекта? Как изменяется растворимость сульфатов щелочноземельных элементов при возрастании их порядкового номера? Предскажите примерное значение ПР для сульфата радия. Подтверждаются ли Ваши выводы справочными данными? Сравните растворимость хроматов кальция, стронция и бария. Почему хромат стронция реагирует с уксусной кислотой, а хромат бария - нет? Объясните различие в отношении осадка хромата бария к слабой и сильной кислотам. Как разделить катионы стронция и бария при их совместном присутствии в растворе? Составьте алгоритм опыта.

1.4. Контрольное задание

По результатам опытов и литературным данным заполните таблицу. По вертикали запишите формулы катионов (Li⁺, Be²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺), а по горизонтали разместите названия реагентов {OH^--(разб), OH^--(конц), SO₄^2--, CO₃^2--, CrO₄^2--, Инд}. В клетках таблицы укажите формулы продуктов реакций, их агрегатное состояние, цвет, значение рН.

Получите нумерованный контрольный раствор и, пользуясь таблицей, установите опытным путем присутствие в нем одного из указанных ионов. Тестирование проводите по таблице слева направо.

Набл.: Результаты опытов П₁, П₂ ...

Комм.: По результатам опытов определите, какой ион находится в контрольном растворе. Для подтверждения Вашего вывода проведите определение окраски пламени.

Оглавление || Следующая лабораторная работа >>>

|| Содержание раздела "СТУДГОРОДОК" ||