Лабораторная работа № 15. II В группа. подгруппа цинка

Цель работы: изучение химических свойств элементов подгруппы цинка.

Общие сведения

В побочную подгруппу второй группы входят элементы цинк, кадмий и ртуть. Первые два элемента в соответствии с номером группы в своих соединениях проявляют степень окисления +2. Для ртути, кроме того, известны многочисленные соединения, в которых она проявляет степень окисления +1. Однако соединения ртути (I) всегда димеризованы. Например, графическая формула хлорида ртути (I) Cl–Hg–Hg–Cl показывает, что валентность II сохраняется. Изменяется только степень окисления.

В отличие от элементов главной подгруппы второй группы металлы группы цинка являются тяжелыми металлами. В этом отношении они проявляют сходство с элементами подгруппы меди. Электрохимический характер в ряду Zn – Cd – Hg изменяется также, как в ряду Cu – Ag – Au: активность металла падает причем даже более резко: цинк является активным металлом, кадмий тоже располагается левее водорода, а ртуть по своему характеру уже приближается к благородным металлам.

Оксиды металлов II B группы окрашены (ZnO проявляет цвет при нагревании). Гидроксиды мало растворимы в воде. Являются слабыми основаниями. Оксид и гидроксид цинка носят амфотерный характер. Гидроксид ртути, подобно гидроксиду серебра, неустойчив и быстро превращается в ее оксид. Для всех элементов подгруппы цинка характерны реакции комплексообразования.

Выполнение работы

Опыт 1. Различие восстановительной способности. В одну пробирку налить 3–4 капли раствора соли кадмия, в другую – 3–4 капли соли ртути (II). В каждую пробирку положить по кусочку металлического цинка. Что наблюдается? Написать уравнения реакций.

Опыт №2. Свойства гидроксидов цинка и кадмия.

А. В две пробирки налить несколько капель соли цинка. Получить гидроксид цинка, приливая разбавленный раствор щелочи. К одной пробирке прибавить раствор соляной кислоты, к другой – насколько капель концентрированного раствора щелочи.

Б. В две пробирки налить несколько капель соли кадмия. Получить гидроксид кадмия, приливая разбавленный раствор щелочи. К одной пробирке прибавить раствор соляной кислоты, к другой – насколько капель концентрированного раствора щелочи.

Произошло ли растворение гидроксида кадмия в щелочи? Написать уравнения реакций. Сделать вывод о характере гидроксидов кадмия и цинка.

Опыт 3. Получение амминокомплексов и изучение их свойств.

А. К растворам солей цинка и кадмия небольшими порциями приливают водный раствор аммиака. К полученным осадкам гидроксидов добавляют несколько капель концентрированного аммиака. Наблюдают растворение гидроксидов. Растворы оставляют для следующего опыта. Написать уравнения реакций.

Б. В одну пробирку налить несколько капель соли ртути (I), в другую – соли ртути (II). В каждую пробирку добавить раствор аммиака. Сравнить результаты, полученные в обеих пробирках.

Опыт 4. Получение и свойства сульфидов.

А. К полученным в предыдущем опыте растворам амминокомплексам цинка и кадмия по каплям добавляют раствор сульфида натрия. Наблюдают осаждение сульфидов цинка и кадмия. Полученные осадки сульфидов оставляют для следующего опыта. Написать уравнения реакций.

Б. Свойства сульфидов. (Работать под тягой!) Испытывают отношение полученных в предыдущем опыте сульфидов цинка и кадмия к действию разбавленной хлористоводородной кислоты.

Опыт №6. Восстановление солей Hg2+. К раствору нитрата ртути (II) приливают раствор хлорида олова (II). Происходит восстановление Hg²⁺ сначала до , а затем и до металлической ртути (через 1–2 мин после сливания растворов).

Опыт №7. Диспропорционирование солей Hg (I). В пробирку отобрать 3–4 капли раствора нитрата ртути (I). Добавить 2 капли раствора иодида калия. Наблюдать осаждение иодида ртути (I). К осадку добавить в избытке раствор иодида калия. Наблюдать выделение элементной ртути.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Уравнения реакций в молекулярной и ионной форме, результаты проведения реакций, ответы на вопросы.

Литература

1. Захаров Л.Н. Техника безопасности в химических лабораториях Л.: Химия, 1991, 336 с.

2. Коровин Н.В. Лабораторные работы по химии: Учебн. пособие для ВУЗов / Н.В. Коровин, Э.И. Мингулина, Н.Г. Рыжова. М.: Высшая школа, 2001, 256 с.

3. Краткий справочник физико-химических величин. Ред. Равдель А.А., Пономарева А.М. СПб: Специальная литература, 2003.

4. Николаев Л.А. Современная химия. М.: Изд-во «Просвещение», 1970, 544 с.

5. Николаева Р.Б. Неорганическая химия Часть 2. Химия элементов и их соединений: Учебн. пособие / Р.Б. Николаева, С.В. Сайкова. – 3-е изд. Красноярск, 2007, 117 с.

6. Никольский А.Б. Химия: Учебник для ВУЗов / А.Б. Никольский, А.В. Суворов. СПб.: Химиздат, 2001, 512 с.

7. Семенов И.Н. Химия / И.Н. Семенов, И.А. Перфилова. СПб.: Химиздат, 2000, 656 с.

8. Стась Н.Ф. Лабораторный практикум по общей и неорганической химии: Учебн. пособие / Н.Ф. Стась, А.А. Плакидкин, Е.М. Князева. Томск: Изд-во ТПУ, 2007, 207 с.

Содержание

Свойства элементов побочных подгрупп.. 3

Лабораторная работа № 7. Свойства элементов VII А группы. Галогены 4

Лабораторная работа № 8. III В группа. подгруппа скандия 12

Лабораторная работа № 9. IV В группа. подгруппа титана 14

Лабораторная работа № 10. V В группа. подгруппа ванадия 17

Лабораторная работа № 11. VI В группа. подгруппа хрома 20

Лабораторная работа № 12. VII В группа. подгруппа марганца 24

Лабораторная работа № 13. VIII В группа. Подгруппа железа 27

Лабораторная работа № 14. I В группа. подгруппа меди 31

Лабораторная работа № 15. II В группа. подгруппа цинка 33

Литература.. 35