Взаимодействие металлов со щелочами

Со щелочами взаимодействуют амфотерные металлы, относящиеся в основном ко 2-й группе (Zn, Be, Al, Sn, Pb и др.). Реакция протекает сплавлением металлов со щелочью:

Pb+2NaOH=Na₂PbO₂ +Н₂;

Pb⁰ – 2 =Pb²⁺ | 1;

2Н⁺+2 =Н₂° | 1

или при взаимодействии с крепким раствором щелочи:

Be + 2NaOH + 2H₂О = Na₂[Be(OH)₄] + H₂;

Ве° – 2 =Ве⁺² | 1;

| 1.

Амфотерные металлы образуют амфотерные оксиды и соответственно амфотерные гидроксиды (взаимодействующие с кислотами и щелочами с образованием соли и воды), например:

или в ионной форме: ;

или в ионной форме: .

Практическая часть

Опыт№ 1. Взаимодействие металлов с водой

Возьмите небольшой кусочек щелочного или щелочноземельного металла (натрий, калий, литий, кальций), который хранится в банке с керосином, тщательно осушите его фильтровальной бумагой, внесите в фарфоровую чашку, заполненную водой. По окончании опыта добавьте несколько капель фенолфталеина и определите среду образовавшегося раствора. При взаимодействии магния с водой реакционную пробирку подогрейте некоторое время на спиртовке.

Опыт№2. Взаимодействие металлов с разбавленными кислотами

В три пробирки налейте по 20–25 капель 2н раствора соляной, серной и азотной кислот. В каждую пробирку опустите металлы в виде проволоки, кусочков или стружки. Наблюдайте происходящие явления. Пробирки, в которых ничего не происходит, подогрейте на спиртовке до начала реакции. Пробирку с азотной кислотой осторожно понюхайте для определения выделяющегося газа.

Опыт №3. Взаимодействие металлов с концентрированными кислотами

В две пробирки налейте по 20–25 капель концентрированной азотной и серной (осторожно!) кислот, опустите в них металл, наблюдайте происходящее. В случае необходимости пробирки можно подогреть на спиртовке до начала реакции. Для определения выделяющихся газов пробирки осторожно понюхайте.

Опыт№4. Взаимодействие металлов со щелочами

В пробирку налейте 20–30 капель концентрированного раствора щелочи (КОН или NaOH), внесите металл. Пробирку слегка подогрейте. Наблюдайте происходящее.

Опыт№5. Получение и свойства гидроксидов металлов

В пробирку налейте 15–20 капель соли соответствующего металла, добавьте щелочь до выпадения осадка. Осадок разделите на две части. К одной части прилейте раствор соляной кислоты, а к другой – раствор щелочи. Отметьте наблюдения, напишите уравнения в молекулярной, полной ионной и краткой ионной формах, сделайте вывод о характере полученного гидроксида.

Оформление работы и выводы

К окислительно-восстановительным реакциям напишите уравнения электронно-ионного баланса, ионообменные реакции напишите в молекулярной и ионно-молекулярной формах.

В выводах напишите, к какой группе активности (1, 2 или 3-й) относится изученный вами металл и какие свойства (основные или амфотерные) проявляет его гидроксид. Выводы обоснуйте.

Лабораторная работа № 11