Лабораторная работа №3. Классы неорганических соединений.

Цель работы: Получить сложные вещества исходя из простых , изучить свойства и взаимопревращения оксидов и гидроксидов основываясь на генетической связи между классами соединений.

Реактивы: Растворы NaOH (1 М), HCl (0,1, 1 М), NH₃aq (2  М), раствор универсального индикатора, растворы солей Al³⁺, Fe³⁺, Ca²⁺, Cu²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ (1 М); Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, CuO, ZnO. Горелка, пробиркодержатель, пробирки

1.1. Теоретическая часть

Как известно из школьного курса химии, все вещества, неорганические и органические, можно классифицировать, то есть выделить группы веществ, сходные либо по свойствам, либо по строению. Признак, по которому вещества делят на группы (классы) называется классификационным признаком. Так, основываясь на составе, можно разделить вещества на простые и сложные. Простые, в свою очередь, на металлы и неметаллы, а сложные - на оксиды, основания, кислоты, соли и др.

Возможна также классификация соединений по другим классификационным признакам. Например, оксиды, на основании проявляемых ими кислотно-основных свойств, можно разделить на следующие классы:

основные оксиды CaO, MgO, Li₂O амфотерные оксиды Al₂O₃, ZnO, Cr₂O₃, PbO кислотные оксиды СО₂, SO₃, Mn₂O₇, P₂O₅ несолеобразующие (индифферентные) CO, NO, N₂O,WO₂, TiO

На основании того же классификационного признака (кислотно-основных свойств) можно разделить и гидроксиды:

основания Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, LiOH, Cu(OH)₂ амфотерные гидроксиды Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Cr(OH)₃ кислоты H₂SO₄, H₃PO₄, HMnO₄

Кроме того, те же оксиды можно классифицировать по их окислительно-восстановительным свойствам, агрегатному состоянию и т.д.

Для подготовки к лабораторной работе необходимо:

1. Записать и знать определения понятий: оксиды кислотные, основные амфотерные; кислоты одноосновные, многоосновные, бескислородные, кислородсодержащие; основания, щелочи; соли кислые, средние, основные.

2. Привести примеры для каждой группы соединений, перечисленных в п.1.

3. С какими веществами из ниже перечисленных реагирует гидроксид натрия: вода, оксид калия, соляная кислота, гидроксид алюминия, оксид фосфора, хлорид натрия, сульфат бария, азотная кислота, оксид серы (VI), хлорид меди. Напишите уравнения реакций и назовите продукты.

Литература для подготовки к занятию:

1. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие для вузов/ Под ред. А.В. Рабиновича и Х.М. Рубиной. – М.: Интеграл-Пресс, 2008. – 240 с. Глава II. Стр.28

2. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов/ Под ред. А.И. Ермакова. – М.: Интеграл-Пресс,2002. – 728 с. Параграф 1.4. стр.29

Практическая часть. Опыт 1. Получение сернистой кислоты исходя из серы

Налейте в коническую колбу на 250 мл 10-15 мл дистиллированной воды. Воткните ручку ложки для сжигания в корковую пробку, диаметр которой больше диаметра горла колбы. Отрегулируйте длину ручки так, чтобы при закрывании колбы пробкой ложка не доходила до ее дна примерно на 2-3 см. В ложку поместите кусочек серы. Подожгите серу пламенем горелки и быстро опустите ложку в колбу. После окончания горения взболтайте содержимое колбы. Оцените рН полученного раствора с помощью универсального индикатора. (добавьте две капли)

Вопросы и задания:

1. Напишите цепочку превращений, осуществляемых в ходе проведения опыта

2. В соответствии с цепочкой превращений напишите уравнения всех проведенных реакций

3. Укажите условия проведения всех реакций и опишите наблюдаемые явления.

4. Каков кислотно-основной характер полученного продукта?

Опыт 2. Получение и свойства гидроксида и оксида меди (II) В пробирку налейте 1-2 мл 1 М раствора соли меди. По каплям добавляйте 1 М гидроксид натрия до выпадения осадка. Взболтайте содержимое пробирки и его половину перенесите в другую пробирку. Одну из пробирок закрепите в держателе и нагрейте до изменения окраски. После того, как пробирка остынет, в обе пробирки по каплям прилейте 1 М раствор соляной кислоты.

Вопросы и задания

1. Напишите цепочку превращений, осуществляемых в ходе проведения опытов

2. В соответствии с цепочкой превращений напишите уравнения всех проведенных реакций

3. Опишите наблюдаемое

4. Предложите два примера металлов, для которых возможно осуществление такой же цепочки превращений.

Опыт 3. Получение и свойства амфотерного гидроксида Возьмите две пробирки. В первую налейте 2-3 мл 1 М раствора соли алюминия и прибавляйте по каплям 1 М раствор гидроксида натрия до выпадения осадка и его последующего растворения. Отметьте, сколько капель раствора гидроксида натрия было затрачено. К полученному раствору прибавьте несколько капель 0,1 М соляной кислоты до выпадения осадка. Объясните наблюдаемое явление. Во вторую пробирку налейте столько капель 1 М раствора гидроксида натрия, сколько было добавлено в первую пробирку. Прибавьте к этому раствору по каплям до выпадения осадка раствор соли алюминия (1 М). Испытайте полученный осадок на растворимость в кислоте и щелочи.

Вопросы и задания:

1. Напишите цепочку превращений, осуществляемых в ходе проведения опыта

2. Запишите уравнения всех проведенных реакций.

3. Опишите наблюдаемое

4. Какой из двух порядков приливания (1 или 2) более подходит в том случае, если необходимо получить осадок гидроксида алюминия?

Что должен представить студент преподавателю для сдачи работы

1. Описание наблюдений

2. Уравнения всех проведенных реакций.

3. Ответы на вопросы к опытам