Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Оксиды, основания (гидроксиды), кислоты, соли






    Министерство образования Российской Федерации

    Уральский государственный технический университет

     

     

    ОБЩАЯ ХИМИЯ

     

    Методические указания к лабораторному

    практикуму для студентов дневной формы обучения

    физико-технического факультета

     

     

    Екатеринбург 1999

     

    К лабораторной работе студент готовится самостоятельно: читает литературу, соответствующую теме занятия, находит в справочниках численные значения констант и другие необходимые данные, делает предварительные расчеты.

    Перед выполнением лабораторного практикума студент обязан пройти инструктаж по технике безопасности при работе в химической лаборатории.

    Во время выполнения лабораторной работы необходимо быть предельно внимательным и осторожным. Запрещается проводить опыты, не предусмотренные планом, и создавать ситуации, опасные для окружающих.

    По окончании работы студент оформляет и сдает отчет.

    На титульном листе отчета указывается название работы, фамилия студента, номер группы, фамилия преподавателя и дата выполнения лабораторной работы.

    Содержание отчета включает следующие пункты (по каждому заданию):

    - номер и название (цель) задания;

    - краткое теоретическое введение по теме задания, необходимые формулы и расчеты;

    - экспериментальные данные: результаты измерений с указанием погрешности, наблюдаемые явления при выполнении химических реакций (изменение цвета раствора, образование или растворение осадка, выделение газа и др.);

    - ответы на вопросы, поставленные в задании, запись уравнений химических реакций, выводы по теме работы.

     

     

    Работа 1. Важнейшие классы неорганических соединений:

    оксиды, основания (гидроксиды), кислоты, соли

     

    ОКСИДЫ – это соединения элементов с кислородом. Оксиды получают непосредственным взаимодействием простых веществ с кислородом или косвенным путем – термическим разложением солей, оснований, кислот:

    2Mg + O2 = 2MgO CaCO3 = CaO + CO2

    2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O H2SO4 = SO3 + H2O

    Оксиды подразделяются на солеобразующие (таких большинство) и несолеобразующие (NO, CO и некоторые другие).

    Солеобразующие оксиды подразделяются на кислотные, основные и амфотерные, что связано с особенностями их поведения в различных химических реакциях, в частности при взаимодействии с водой, кислотами, основаниями.

    Кислотные оксиды – это оксиды типичных неметаллов (CO2, SO3, P2O5, NO2, SiO2 и др.), а также оксиды металлов в степенях окисления +5 и выше (V2O5, CrO3, Mn2O7 и др.). Соединения данных оксидов с водой (гидраты) являются кислотами, поэтому кислотные оксиды называют также ангидридами кислот. Большинство кислотных оксидов непосредственно растворяются в воде, образуя кислоты: CO2 + H2O = H2CO3. Если оксид в воде нерастворим, то соответствующая кислота может быть получена косвенным путем, например, гидрат оксида кремния SiO2× H2Oº H2SiO3 (кремниевая кислота) образуется по реакции Na2SiO3+2HCl=H2SiO3¯ + 2NaCl.

    Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, а также с основными и амфотерными оксидами с образованием солей соответствующих кислот:

    SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O

    SO3 + MgO = MgSO4

    V2O5 + 2NaOH = 2NaVO3 + H2O

    Основные и амфотерные оксиды образуют только металлы.

    Основные: оксиды металлов IA и IIA групп Периодической системы (кроме ВеО), а также FeO, NiO, MnO и др.

    Основные оксиды, соединяясь с водой, образуют основания.

    Оксиды, хорошо растворимые в воде, образуют щелочи: Na2O+H2O=2NaOH.

    Оксиды труднорастворимые – дают осадки гидроксидов:

    MgO + H2O = Mg(OH)2¯

    Большинство основных и амфотерных оксидов практически нерастворимо в воде. Соответствующие им гидроксиды также труднорастворимы и могут быть получены в водных растворах по реакциям обмена:

    FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2¯ + Na2SO4.

    Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, а также кислотными и амфотерными оксидами с образованием солей:

    CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

    NiO + SO3 = NiSO4

     

    Амфотерные оксиды: BeO, PbO, SnO, ZnO, Cr2O3, Al2O3 и др.

    Амфотерные оксиды взаимодействуют как с кислотами (кислотными оксидами), так и с основаниями (основными оксидами). При взаимодействии с кислотой образуется соль, в которой металл является катионом данной соли, например: ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O, катион соли Zn2+. При взаимодействии с основанием образуется соль, в которой металл входит в состав аниона данной соли, например:

    ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O, ZnO22- - оксоанион соли,

    ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4], [Zn(OH)4]2- - гидроксоанион соли.

     

    ОСНОВАНИЯ (щелочи, гидроксиды) – вещества, в состав которых входят гидроксильные группы ОН- и других анионов нет. Общая формула оснований – Мe(ОН)n.

    Основания щелочных металлов, стронция, бария являются хорошо растворимыми. В водном растворе они полностью диссоциированы на ионы (являются сильными электролитами) и называются щелочами:

    NaOH = Na+ + OH-

    Аммиак хорошо растворяется в воде, его раствор является основанием. Гидроксильные группы образуются в результате разрыва связей в молекулах воды: NH3 + H2O = NH4+ + OH-. Это равновесный процесс и равновесие смещено в сторону обратной реакции, поэтому водный раствор аммиака является слабым основанием.

    Все основания других металлов, кроме перечисленных выше, являются троднорастворимыми соединениями, которые обычно и называют гидроксидами. Гидроксиды могут иметь характер основной (это гидраты основных оксидов) или амфотерный (это гидраты амфотерных оксидов).

    Амфотерные гидроксиды проявляют как свойства кислот, так и оснований, т.е. диссоциируют по основному и кислотному типам одновременно:

    Zn2+ + 2OH- Û Zn(OH)2 º H2ZnO2 Û 2H+ + ZnO22-

     

    КИСЛОТЫ – это соединения, которые в водных растворах диссоциируют на ионы Н+ и кислотный остаток и других положительных ионов не дают. Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато:

    H2CO3 Û H+ + HCO3-

    HCO3- Û H+ + CO32-

    По химическому составу различают кислоты бескислородные (HCl, H2S, HBr, HF и др.) и кислородсодержащие (H2SO4, HNO3, H3PO4 и др.). Кислородсодержащие кислоты - это гидраты кислотных оксидов.

     

    СОЛИ – это соединения ионного типа, состоящие из катионов металлов Мen+ или аммония NH4+ и кислотных остатков. Их можно рассматривать как продукты замещения Н+-ионов кислоты ионами Мen+, NH4+ либо как продукты замещения гидроксильных групп основания кислотными остатками. Соли подразделяются на средние, кислые и основные.

    Средние (нормальные) соли – это продукты полного замещения Н+-ионов кислоты или ОН- -ионов основания, например: Na2CO3 – карбонат натрия, (NH4)3PO4 – ортофосфат аммония, Al2(SO4)3 - сульфат алюминия.

    Средние соли в растворах полностью диссоциированы на ионы Мen+ (или NH4+) и кислотные остатки:

    Al2(SO4)3 = 2Al+3 + 3SO42-

    Кислые соли – это продукты неполного замещения ионов Н+ в кислоте на ионы Мen+, NH4+, например: NaHCO3 – гидрокарбонат натрия, (NH4)H2PO4 – дигидрофосфат аммония.

    Кислые соли в растворе полностью диссоциируют на катионы Мen+ и водородсодержащие анионы, которые, в свою очередь, частично диссоциируют на ионы Н+ и кислотные остатки:

    NaHCO3 = Na+ + HCO3-

    HCO3- Û H+ + CO32-

    Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксильных ионов в основании на кислотные остатки, например: Al(OH)Cl2 – хлорид гидроксоалюминия, Cr(OH)2NO3 – нитрат дигидроксохрома(III). Все основные соли труднорастворимы в воде.

    Задание 1. Свойства кислотных оксидов

     

    Приготовьте три пробирки и газоотводную трубку. В первую налейте 1-2 мл дистиллированной воды и добавьте 1-2 капли индикатора на ионы Н+ - метилового красного (или метилового оранжевого). Во вторую пробирку внесите 1-2 мл известковой воды Ca(OH)2 или раствор Ba(OH)2. В третью пробирку поместите небольшое количество кристаллической соды Na2CO3, несколько капель концентрированного раствора уксусной кислоты СН3СООН (сокращенно НАс) и быстро закройте пробкой с газоотводной трубкой. Выделяющийся углекислый газ СО2 пропустите сначала через раствор в первой пробирке – наблюдайте изменение цвета индикатора, а затем через раствор во второй пробирке – наблюдайте образование белого осадка. Если выделение газа идет недостаточно энергично, то подогрейте пробирку. Напишите уравнения всех реакций:

    Na2CO3 + HAc ® H2CO3 + …….

     

     

    CO2 H2O

    CO2 + H2O Û H2CO3

    H2CO3 Û H+ + HCO3- Û 2H+ + CO3-

    CO2 + Ca(OH)2 ®

     

    Задание 2. Свойства основных оксидов

     

    В фарфоровую чашку поместит стружку магния и сожгите ее: Mg+O2 ®

    Полученный белый порошок оксида магния растворите в разбавленной соляной кислоте HCl:

    MgO + HCl ® MgCl2 + …….

    К полученному раствору соли хлорида магния добавляйте раствор щелочи NaOH до появления студенистого осадка труднорастворимого гидроксида:

    MgCl2 + NaOH ® Mg(OH)2 ¯ + …….

    Допишите уравнения всех реакций.

     

    Задание 3. Взаимодействие кислот с солями более слабых






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.