Тема: Розв’язування експериментальних задач. Мета: Навчитися розв’язувати експериментальні задачі

Мета: Навчитися розв’язувати експериментальні задачі. Закріпити знання по темі «Метали».

Теоретичні відомості:

Хімічні й фізичні властивості металів визначаються будовою їхніх атомів і особливостями хімічного зв’язку. Загальною хімічною властивістю металів є здатність атомів під час хімічних реакцій віддавати валентні електрони, тобто окислюватись і перетворюватись на позитивно заряджені йони. Отже, метали в реакціях є добрими відновниками. Чим легше атоми металів віддають електрони, тим вони хімічно активніші. Для якісної характеристики хімічної активності металів скористайтеся реакціями витіснення. Хімічний характер будь-якого металу значною мірою зумовлюється тим, наскільки легко його атоми здатні віддавати електрони і перетворюватись на позитивно заряджені йони, тобто наскільки легко метал окиснюється. Для металів характерні такі хімічні властивості:

1. Взаємодія з солями. Активні метали відновлюють менш активні метали з розчинів їхніх солей:

Сu+CuCl₂ = ZnCl₂+Cu

Cu+2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂+2Ag

Цинк і Купрум окислюються йонами Купруму й Арґентуму, тобто катіонами менш активних металів. Отже, Цинк і Купрум -відновники.

2. Взаємодія з неметалами.Метали окиснюються багатьма неметалами. Найбільш енергійно вони реагують з галогенами, Оксигеном і Сульфуром, утворюючи відповідно галогеніди, оксиди, сульфіди:

2Al+3Br₂ = 2AlBr₃

2Mg+O₂ = 2MgO

2Na+S = Na₂S

У цих реакціях метали Алюміній, Магній, Натрій- відновники, а неметали Бром, Оксиген, Сульфур -окисники.

3. Взаємодія з водою.Найактивніші метали(Калій, Натрій, Барій, Кальцій) реагують з водою за звичайних умов з виділенням водню та утворенням лугів:

2Na+2H₂O = 2NaOH+H₂

Ba+2H₂O = Ba(OH)₂+H₂

Досить активні метали (Магній, Цинк) реагують з розбавленими розчинами кислот, відновлюючи Гідроген:

Mg+2HCl = MgCl₂+H₂

Fe+H₂SO₄ = FeSO₄+H₂

Отже, в усіх розглянутих випадках взаємодії металів з неметалами, водою, кислотами, солями атоми металів віддають електрони- окислюються, а це означає, що метали як прості речовини є відновниками.

Алюміній - це сріблясто-білий метал, досить легкоплавкий. Для нього характерна висока пластичність, добра електро- та теплопровідність. Взаємодіє з кислотами:

2Al+6HCl=2AlCl3↓+3H2↑

2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑

Взаємодія з лугами. Алюміній реагує з розчинами лугів з виділенням водню й утворенням комплексної солі, наприклад тетраідроксоалюмінату натрію:

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

Відновлення оксидів металів. Алюміній- добрий відновник багатьох оксидів металів, наприклад:

2Al+Cr2O3=Al2O3+2Cr

Гідроксид алюмінію взаємодіє з кислотою. Це свідчить про основні властивості гідроксиду алюмінію:

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

Гідроксид алюмінію взаємодіє і з лугом, що свідчить про його кислотні властивості:

Al(OH)3+NaOН=Na[Al(OH)4]

У розчині ця реакція відбувається з утворенням комплексної солі Na[Al(OH)], а в результаті сплавлення сухих речовин утворюється метаалюмінат натрію:

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

Який же висновок можна зробити про кислотно-основні властивості гідроксиду алюмінію? Гідроксид алюмінію Al(OH)-амфотерна сполука: в реакціях з кислотами він виявляє основні властивості. А в реакціях з основами-кислотні.

Ферум гідроксид (ІІ) утворюється внаслідок дії лугів на розчини солей Феруму(ІІ):

FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↑+Na2SO4

Саме так відбувається реакція без доступу повітря. У протилежному разі Ферум (ІІ) гідроксид легко окиснюється до Ферум (ІІІ) гідроксид :

4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O=4Fe(OH)3.

Реактиви і обладнання:Алюміній хлорид, Алюміній гідроксид, хлоридна кислота, Натрій гідроксид.

Хід роботи:

Дослід 1.Налийте у пробірку 2-3 мл розчину Алюміній хлориду і добавляйте по краплинах розбавлений розчин Натрій гідроксиду до утворення білого драглистого осаду Алюміній гідроксиду.

Завдання:Напишіть рівняння реакції. Добутий осад поділіть на дві частини, відливши у другу пробірку. У першу пробірку долийте трохи хлоридної кислоти, у другу - надлишок розчину Натрій гідроксиду. Що спостерігається?

Розв’язування експериментальних задач з теми «Метали»

Завдання 1.Виконайте такі перетворення:

Варіант1

А) CuCl2 → Cu(OH)2 → CuO → Cu(NO3)2

Б) виходячи із Феруму, добудьте Ферум хлорид (ІІ).

Варіант 2

А) Fe2O3 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → FeCl3

Б) виходячи з Магнію , добудьте Магній сульфат.

Завдання 2. Напишіть рівняння виконаних реакцій у молекулярній, повній і скороченій йонних формах.

Запитання для захисту лабораторної роботи:

1.Хімічні властивості металів.

2.Алюміній та його амфотерність.

Техніка безпеки

2. Фізіологічні дії реактивів, що використовуються:

Кислоти і луги викликають опіки шкіри, подразнюють органи дихання, руйнують тканини одежі;

Купрум (ІІ) сульфат при попаданні в шлунок викликає отруєння.

2. Міри безпеки:

Не допускати попадання кислот, лугів, солей на шкіру або одежу,

Працювати в халатах.

Не пробувати реактиви на смак.

Використовувати роботу, відповідно до інструкції. Брати реактиви в невеликій кількості.

3.Правила першої допомоги:

Уражене місце кислотою помити великою кількістю води;

При опіках лугом - помити 1% розчином оцтової кислоти;

При опіках кислотами - помити 2% розчином питної води.

Лабораторна робота № 7