Оксиды гидроксиды соли

РОСЖЕЛДОР

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения

Министерства путей сообщения Российской Федерации»

(РГУПС)

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

Методические указания

Ростов-на-Дону

УДК 541

Лабораторные работы по общей химии: методические указания / Мигаль Ю.Ф., Булгаревич С.Б., Мижирицкая С.Н., Февралева В.А., Савенкова М.А., Доронькин В.Н., Рогожина З.А., Камышанская Г.П., Воляник С.А.;Рост.гос.ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2006. 38 с.

Указания содержат описание лабораторных работ по различным разделам общей химии. Экспериментальной части предшествует теоретическое введение.

Указания одобрены к опубликованию кафедрой химии РГУПС и предназначены для студентов, изучающих курс общей химии.

Рецензент: канд. техн. наук, доц. М.А. Буракова (РГУПС)

© Ростовский государственный университет

путей сообщения, 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Лабораторная работа № 1 Основные классы неорганических соединений…. 4

Лабораторная работа № 2 Исследование тепловых эффектов химических

реакций …………………………………………………………………………. 7

Лабораторная работа № 3 Исследование скорости химических реакций … 10

Лабораторная работа № 4 Исследование химического равновесия ………… 13

Лабораторная работа № 5 Изучение свойств растворов ………………………15

Лабораторная работа № 6 Изучение окислительно-восстановительных

реакций ………………………………………………………………………… 20

Лабораторная работа № 7 Гальванический элемент и коррозия металлов … 22

Лабораторная работа № 8 Исследование электродных процессов

при электролизе растворов электролитов ……………………………………. 25

Лабораторная работа № 9 Исследование свойств железа и его соединений... 28

Лабораторная работа № 10 Исследование свойств хрома и его соединений… 31

Лабораторная работа № 11 Исследование свойств марганца и его

соединений ……………………………………………………………. …… 35

Лабораторная работа №1

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Теоретическое введение

Классификацию сложных неорганических веществ можно представить следующей схемой:

Химические соединения

Оксиды Гидроксиды Соли

несолеобразующие основания кислоты амфолиты средние основные

кислые комплексные

солеобразующие бескислородные кислородсодержащие

Оксиды – это соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. Солеобразующие оксиды по химическим свойствам подразделяют на: а) основные оксиды – соединения металлов с кислородом Na₂O, CaO, которым отвечают основания (оксиды металлов с переменной степенью окисления, соответствующие ее максимальному значению, имеют кислотный характер); б) кислотные оксиды – соединения неметаллов с кислородом CO₂, SO₂, P₂O₅, которым соответствуют кислоты; в) амфотерные оксиды – в зависимости от условий проявляют как основные, так и кислотные свойства, например, ZnO, BeO, Al₂O₃ и др.

Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, с образованием соли и воды; кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, также образуя соль и воду. Амфотерные оксиды взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами.

К гидроксидамотносятся: а) основания – соединения, диссоциирующие в водных растворах на ионы металлов и гидроксильных групп (ОН^-): NaOH ↔ Na⁺ + OH^–Растворимые в воде основания называются щелочами. Основания взаимодействуют с кислотами (реакция нейтрализации), образуя соль и воду: NaOH + HCl = NaCl + H₂O. Щелочи реагируют с ангидридами кислот: 2NaOH + SO₃ = Na₂SO₄ + H₂O; с растворами солей: 2KOH + FeCl₂ = Fe(OH)₂ + 2KCl; б) кислоты – соединения, диссоциирующие в водных растворах на ионы водорода и кислотного остатка: H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2-, например, HCl, H₂SO₄. Число ионов водорода, способных замещаться на металл, определяет основность кислоты. Кислоты могут взаимодействовать с металлами, основными оксидами, основаниями и солями; в) амфолиты- это вещества, при диссоциации которых образуются как ионы водорода, так и и гидроксильные ионы: 2H⁺ + ZnO₂^2- ↔ Zn(OH)₂ ↔Zn²⁺ + 2OH^-. В зависимости от условий амфолиты или амфотерные гидроксиды могут проявлять свойства оснований и кислот.

Соли – это вещества, при диссоциации которых образуются ионы металлов и ионы кислотного остатка: KCl = K⁺ + Cl^-, K₂SO₄ = 2K⁺ + SO₄^2-. В зависимости от состава различают следующие виды солей: средние, кислые, основные и т.д. Средние соли образуются при полном замещении ионов водорода в молекулах кислоты ионами металла, например, Na₂SO₄, Na₃PO₄. Кислые соли получаются при неполном замещении ионов водорода в молекуле кислоты ионами металла, например, NaHSO₄. Диссоциация кислых солей происходит согласно уравнению: NaHSO₄ = Na⁺ + HSO₄^-. Если гидроксильные группы основания замещаются кислотными остатками не полностью, то получаются основные соли, например, MgOHCl. Диссоциация основных солей происходит согласно уравнению: MgOHCl = MgOH⁺ + Cl^-.

Характерными для солей являются реакции взаимодействия со щелочами, с кислотами, друг с другом и с более активными металлами.

Выполнение опытов

Цель работы: Изучить условия необратимости протекания реакций ионного обмена.