Демонстрационные
опыты по химии
элементов

Заглавная

Аннотация

Содержание

Приложения

Литература

 

Химия s- и p-элементов

Глава 1. Химия элементов IA-группы

Опыт 1.1. Взаимодействие натрия и калия с водой

Реактивы. Металлы: натрий Na и калий K, дистиллированная вода, спиртовой раствор индикатора фенолфталеина.

Посуда и приборы. Кристаллизаторы, пинцет или щипцы, скальпель или острый нож, фильтровальная бумага.

Описание опыта. В кристаллизаторы наливают воды и добавляют по несколько капель раствора фенолфталеина. Отрезают скальпелем на листе фильтровальной бумаги от кусков щелочных металлов небольшие, величиной с горошину, “дольки”. Кусочки натрия и калия обсушивают фильтровальной бумагой и опускают в кристаллизаторы. Прежде чем взять очередной кусочек металла, тщательно протирают концы пинцета фильтровальной бумагой, чтобы не занести в бюксы воду.

Взаимодействие натрия с водой

Наблюдают “бегающие” по поверхности воды шарики расплавленного металла, причем движение калиевого шарика более стремительно, чем натриевого. Он вскоре загорается фиолетовым пламенем.

За каждым из “бегающих” шариков остается малиновый “шлейф” из-за того, что в результате реакций:

2 Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2­

2 K + 2 H2O = 2 KOH + H2­

образуется щелочной гидроксид (сильное основание), который окрашивает индикатор фенолфталеин в малиново-фиолетовый цвет.

На основании результатов данного опыта можно сделать вывод о росте восстановительной активности щелочных металлов от натрия к калию (т.е. сверху вниз по IА-группе).

Глава 2. Химия элементов IIА-группы

Опыт 2.1. Амфотерность гидроксида бериллия

Реактивы. Водный (15%-ный) раствор хлорида бериллия BeCl2, разбавленная (15%-ная) соляная кислота HCl, водный (15%-ный) раствор гидроксида натрия NaOH.

Посуда и приборы. Химические стаканы емкостью 600 мл, стеклянные палочки.

Описание опыта. В стакан наливают 80- 100 мл раствора хлорида бериллия. По стеклянной палочке приливают небольшими порциями раствор гидроксида натрия до образования суспензии гидроксида бериллия:

BeCl2 + 2 NaOH = Be(OH)2¯ + 2 NaCl

Суспензию разливают равными частями в три стакана. Один оставляют для сравнения, во второй при перемешивании добавляют соляную кислоту до исчезновения суспензии за счет реакции:

Be(OH)2 + 2 HCl = BeCl2 + 2 H2O

В третий стакан при перемешивании приливают избыток раствора гидроксида натрия до полного растворения суспензии гидроксида бериллия:

Be(OH)2 + 2 NaOH = Na2[Be(OH)4]

Таким образом доказывают, что амфотерный гидроксид бериллия реагирует и со щелочами, и с кислотами с образованием солей.

Опыт 2.2. Получение и свойства гидроксида магния

Реактивы. Концентрированные водные растворы хлорида магния MgCl2 и хлорида аммония NH4Cl, водные растворы соляной кислоты HCl (4 моль/л) и гидроксида натрия NaOH (4 моль/л).

Посуда и приборы. Химические стаканы емкостью 500 мл, стеклянные палочки.

Описание опыта. В стакан наливают около 100 мл раствора хлорида магния, затем добавляют порциями раствор гидроксида натрия. Образуется белая суспензия гидроксида магния:

MgCl2 + 2 NaOH = Mg(OH)2¯ + 2 NaCl

Суспензию разливают равными порциями по трем стаканам. В первый стакан добавляют избыток раствора гидроксида натрия и показывают аудитории (изменения отсутствуют). Гидроксид магния не проявляет амфотерных свойств, реакция с избытком щелочи не идет.

Во второй стакан с суспензией добавляют раствор соляной кислоты до исчезновения суспензии из-за протекающей реакции:

Mg(OH)2 + 2 HCl = MgCl2 + 2 H2O

В третий стакан при перемешивании добавляют раствор хлорида аммония до полного перехода гидроксида магния в раствор.

Растворение в этом случае идет за счет связывания катионами аммония гидроксид-ионов из насыщенного раствора над осадком гидроксида магния в виде слабого основания – гидрата аммиака:

Mg(OH)2(т) Mg2+(р) + 2 OH- (р)

Mg(OH)2(т) + 2 NH4+ = Mg2+ + 2 NH3 . H2O

Суммарное уравнение реакции в молекулярном виде таково:

Mg(OH)2 + 2 NH4Cl = MgCl2 + 2 NH3 . H2O

Опыт 2.3. Малорастворимые хроматы стронция и бария

Реактивы. Водные (10–15%-ные) растворы хлорида стронция SrCl2, хлорида бария BaCl2, хромата калия K2CrO4, разбавленная уксусная кислота CH3COOH (10%), разбавленная (1:5) соляная кислота HCl, дистиллированная вода.

Посуда и приборы. Химические стаканы емкостью 250 мл, стеклянные палочки.

Описание опыта. В химический стакан наливают на половину его объема раствор хлорида стронция и добавляют при перемешивании раствор хромата калия до выпадения желтого осадка:

SrCl2 + K2CrO4 = SrCrO4¯ + 2 KCl; ПР = 2,7 . 10- 5

Часть суспензии переносят в другой стакан и при перемешивании добавляют разбавленную уксусную кислоту вплоть до полного растворения осадка. Раствор при этом приобретает оранжевый цвет из-за образования дихромат-ионов:

2 SrCrO4(т) + 2 CH3COOH = Sr(CH3COO)2 + SrCr2O7 + H2O

Такие же операции производят с раствором хлорида бария. При введении в раствор хромата калия выпадает осадок хромата бария желтого цвета:

BaCl2 + K2CrO4 = BaCrO4¯ + 2 KCl; ПР = 1,1 . 10- 10

который при обработке уксусной кислотой не растворяется, поскольку произведение растворимости хромата бария настолько низко, что хромат-ионы из раствора над осадком не могут быть связаны в гидрохромат- а затем – в дихромат-ионы катионами оксония, присутствующими в растворе уксусной кислоты.

Растворение хромата бария происходит только при обработке соляной кислотой:

2 BaCrO4(т) + 4 HCl = 2 BaCl2 + H2Cr2O7 + H2O

_________________________

Отвечать на вопросы >>>

Приложения >>>

Содержание >>>

Заглавная страница >>>