Часть 3: Окислительно-восстановительные взаимодействия и трансформации минералов и горных пород

Опыт 4. Действие кислорода и активных кислородсодержащих частиц на минералы

а) Для проведения опыта получите образцы, аналогичные оксидным минералам Fe(II) и Mn(II). Для этого на 2 часовых стекла поместите по 1/3 микрошпателя: на одно – соль железа (II), на другое – соль Mn(II). Смочите обе соли 3–4 каплями разбавленной NaOH и перемешайте. Наблюдайте за

изменением цвета смеси во времени. Объясните наблюдаемые явления и запишите уравнения реакций.

б) Для проведения опыта потрите образцы, аналогичные сульфидным минералам Pb(II), Bi(III), Mn(II). Для этого в три пробирки поместите 3–4 капли соответственно солей Pb(II), Bi(III) и Mn(II), в каждую из пробирок прибавьте 2–3 капли 30% Н₂О₂ и 0, 5 мл разбавленной H₂SO₄. Подогрейте смесь при постоянном встряхивании. Наблюдайте изменение окраски смеси. Объясните наблюдаемые явления и запишите уравнения реакций.

· Pb(NO₃)₂ + Na₂CO₃→ Pb CO₃ + 2NaNO₃

3 PbCO₃ + H₂O (H₂SO₄) → Pb₃O₄ + H₂O + 3CO₂

· 2BiCl₃ + 3Na₂CO₃→ Bi₂ (CO₃)₃ + 6NaCl

Bi₂ (CO₃)₃ + H₂O (H₂SO₄) → Bi₂O₃ + H₂O + CO₂

_· Mn(OH)₂CO₃ + 2H₂O→ 2 H₂O + CO₂ + MnCO₃ +O₂↑

Mn⁺⁴ +2e → Mn²⁺

O^2-₂ -2e → O₂

MnCO₃ – модель магнезита, окислился на воздухе, нейтрализуя группу ОН.

Опыт5. Действие природных восстановителей на минералы и горные породы.

а) Очистите наждачной бумагой поверхность медной пластинки или монеты. Обмакните кусочек ваты или фланелевой тряпочки в порошок элементарной серы и в течение 2–3 минут натирайте серой медную поверхность. Отметьте изменение цвета металла. Повторите опыт уже с никелевой монетой.

Медная пластина + O₂ + Na₂S → Черный сульфид

1. 2Cu +O₂ + 2Na₂S → 2CuS↓ + 2Na₂O

Электронный баланс:

Cu⁰ - 2e → Cu²⁺

O₂⁰+ 4e→ 2O^2-

2. 2Cu + 2Na₂S → 2CuS↓ + 2Na₂O

Вывод: Медная пластинка почернела, что доказывает присутствие сульфидных соединений, вызывающих почернение металла.

б) В сухую пробирку или сухой тигель поместите ¼ микрошпателя оксидной руды (CuO, MnO₂, PbO, SnO₂, Ni₂O₃), прибавьте 1 микрошпатель измельченного древесного угля и нагрйте на пламени спиртовки 5–6 минут. Отметьте изменения, произошедшие при нагревании, дайте им объяснения и запишите уравнения реакций.

в) Для выполнения опыта в пробирку поместите 1/4 микрошпателя порошкообразного минерала MnO₂ (V₂O₅, NaBiO₃, Fe₂O₃, Ni₂O₃) прибавьте в пробирку с минералом 0, 5–1 мл раствора формальдегида и, встряхивая в течение 5–6 минут, наблюдайте происходящие изменения. При необходимости смесь подогрейте. Объясните наблюдаемые явления и запишите уравнения реакций.

MnO₂+ 3 HC=O → (HCOO)₂Mn +2H₂O

H

MnO₂+ 3 HC=O → + H₂O

H