О выполнении лабораторной работы № 1

Цель: Получить и изучить экспериментально свойства оксидов, кислот,

Оснований

Организация и оснащение рабочего места:

- рабочее место студента должно соответствовать требованиям стандарта и БЖД.

оснащение:

- методические указания для выполнения лабораторной работы.

Оборудование и реактивы: штативы, пробирки, металлические держатели, ложечки, горелка, спички; реактивы – NaOH, Ba(OH)₂, CaO, HCl, H₂SO₄, CuCl₂, CuSO₄, ZnSO₄, BaCl₂, Al(SO₄)₃, фенолфталеин, лакмус.

ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ:

1. Получение и изучение свойств диоксида серы (SO₄).

2. Изучение свойств оксида кальция.

3. получение и изучение свойств оксида меди (II).

4. Получение и изучение свойств амфотерных гидроксидов.

5. Получение и изучение свойств солей.

Теоретические основы:

Оксиды – сложные вещества, состоящие из 2-х элементов, один из которых – кислород в степени окисления - 2.

Формула NO – оксид азота.

Получение.

1) Окисление 1^а простых веществ

2Mg+O₂=2MgO

4P+5O₂=2P₂O₅

1^б сложных веществ

2H₂S+3O₂=2H₂O+2SO₂

2) Разложение 2^а солей

CuSO₄=^tCuO+SO₃

2^б оснований

Ba(OH)₂=BaO+H₂O

2^в кислородсодержащих кислот:

стойких в присутствии водоотнимающих средств (P₂O₅)

2HClO₄=Cl₂O₇+H₂O

нестойких – (H₂CO₃, H₂SO₃) – простое нагревание.

3) Разложение высших оксидов и окисление низших

4CrO₃=2Cr₂O₃+3O₂

4) Вытеснение летучего оксида менее летучим при высокой температуре

Na₂CO₃+SiO₂=Na₂SiO₃+CO₂

5) Взаимодействие кислот-окислителей (H₂SO_4(конц),HNO₃)

с металлами и некоторыми неметаллами:

Cu+2H₂SO_4(конц)=CuSO₄+SO₂ +2H₂O

Zn+4HNO_3(конц)=Zn(NO₃)₂+2NO₂ +2H₂O

Оксиды бывают: солеобразующие и несолеобразующие.

С о л е о б р а з у ю щ и е с я:

a) Основные – этим оксидам соответствуют основание

I. Некоторые с водой (оксиды щелочные) CaO+H₂O=Ca(OH)₂

II. Все с кислотами Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O

III. С кислотными оксидами CaO+CO₂=CaCO₃

б) Амфотерные – ZnO,Al₂O₃, Fe₂O₃ основной характер

взаимодействуют как с кислотами так и с основаниями.

в) Кислотные – соответствуют кислоты

Большинство с водой SO₃+H₂O=H₂SO₄

Со щелочами 2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O

С основными оксидами SiO₂+CaO=CaSiO₃(шлак)

Основания – это соединения образующие при диссоциации в водном растворе из отрицательных ионов только ионы гидроксида ОН^-.

Физические свойства: твердые кристаллические вещества. Легко в воде растворяются щелочи: LiOH, NaOH, KOH, CsOH, RbOH, Ca(OH)₂, другие – малорастворимые. Водные растворы щелочей – мылки на ощупь, разъедают кожу, ткань – едкие щелочи.

П о л у ч е н и е.

1) Металл + вода Ba+2H₂O=Ba(OH)₂ +H₂

2) Оксид + вода CaO+H₂O=Ca(OH)₂

3) Электролиз водных растворов солей щелочных металлов

NaCl₂ Na⁺+Cl^- катод (-) 2H₂O+2e=H₂-OH^-

2NaCl+2H₂O=Cl₂+

H₂+NaOH

H₂O H⁺+OH^- анод(+) 2Cl^- -2e=Cl₂

Нерастворимые в воде основания:

1) Соль + щелочь CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂ +Na₂SO₄

2) Исключение Na₂CO₃+Ca(OH)₃=2NaOH+CaCO₃

_{малораств.} – 12%

Химические свойства:

1) Все основания реагируют с кислотами – реакция нейтрализации:

Cu(OH)₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O

2) С кислотными оксидами:

Cu(OH)₂+SO₃=CuSO₄=H₂O

3) Растворы щелочей имеют рН>7, изменяют окраску индикаторов: лакмус – синяя, фенолфталеин – фиолетовая.

4) Щелочи активно взаимодействуют с амфотерными оксидами:

2KOH+ZnO=K₂ZnO₂+H₂O

5) Щелочи взаимодействуют с солями, если образуется малорастворимая соль:

Ba(OH)₂+Na₂SO₄=BaSO₄ +2NaOH

6) При нагревании:

Ø Гидроксиды щелочных металлов – не разлагаются;

Ø Гидроксиды щелочноземельных – разлагаются при прокаливании.

Большинство нерастворимых в воде гидроксидов – легко дегидратируются при несильном нагреве: Cu(OH)₂=CuO+H₂O

Амфотерные гидроксиды:

образуются при диссоциации в воде катионы водорода Н⁺ и анионы гидроксила ОН^-: Al(OH)₃; Zn(OH)₂; Cr(OH)₃/

Ø с кислотами Zn(OH)₂+2HCl=ZnCl₂+2H₂O

Ø со щелочами Zn(OH)₂+2NaOH=Na₂[Zn(OH)₄]

Кислоты – это соединения, образующие при диссоциации из положительных ионов только ионы водорода Н⁺ (гидроксония Н₃О^-)

Кислоты бывают:

Ø безкислородные HCl;HBr;H₂S.

Ø кислородные H₂SO₄;HNO₃.

Получение:

1) Кислородные – взаимодействие соответствующих ангидридов с водой:

SO₃+H₂O=H₂SO₄

2) Некоторые кислородные – действием на неметаллы сильных окислителей:

3P+5HNO₃+2H₂O=3H₃PO₄+5NO

3) Безкислородные – прямое взаимодействие элементов:

H₂+Cl₂=2HCl

4) Общий способ – реакция обмена между солью и менее летучей кислотой:

NaCl+H₂SO₄=HCl +NaHSO₄

Химические свойства:

1) Растворы кислот имеют рН<7 окрашивают лакмус в красный цвет.

2) Все кислоты реагируют с основаниями – реакция нейтрализации:

H₂SO₄+Fe(OH)₂=FeSO₄+2H₂O

3) С основными оксидами (и амфотерными):

Fe(OH)₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O

4) С металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода (кислоты неокислители):

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂

5) С солями, если образуется малорастворимая соль или летучее вещество:

H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄ +2HCl

6) При нагревании кислородные кислоты разлагаются:

H₂SiO₃=H₂O+SiO₂

лучше в присутствии водоотнимающего Р₂О₅.