химия ананьев. Химические свойства оксидов, оснований, кислот и солей. Получение кислот и солей Студент(ка) гр. 2282

• Название: Химические свойства оксидов, оснований, кислот и солей. Получение кислот и солей Студент(ка) гр. 2282
• Дата: 01.12.2022
• Размер: 68.08 Kb.
• Имя файла: химия ананьев.docx
• Тип: Отчет; #823344

мМИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физической химии


отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Химия»

Тема: Химические свойства оксидов, оснований, кислот и солей. Получение кислот и солей

Студент(ка) гр. 2282		Ананьев А.Д.
Преподаватель		Завьялова А.Ю.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы.

Ознакомление с методами получения оксидов, оснований, кислот, солей и изучение их химических свойств.

Оксиды__Оксиды'>Основные теоретические положения
Оксиды

Оксиды – химические соединения, состоящие из двух элементов , один из которых кислород в степени окисления “-2”. Оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Последних довольно мало (СО, NO, N2O), они не образуют солей ни с кислотами, ни со щелочами. Солеобразующие оксиды в свою очередь делятся на основные, кислотные и амфотерные.

Оксиды
Простые			Сложные
Основные	Амфотерные	Кислотные	BaTi BiFeO3 и др.
C𝑢𝑂,	,Z 𝑛𝑂, ,	C , 𝐶𝑂2, 𝑆𝑖𝑂2
Реагируя с кислотами, они образуют соль и воду. У металлов, входящих в состав основных оксидов, степень окисления, как правило, бывает не выше +3.	Обладают двойственными свойствами и ведут себя в одних условиях как основные, а в других – как кислотные.	Реагируя с основаниями, они образуют соль и воду. Степень окисления металлов в кислотных оксидах, как правило, больше +4

Основания

Основания – это гидроксиды металлов, при диссоциации которых образуются гидроксид-ионы (OH−) (по кол-ву (OH−) определяется кислотность).



По растворимости в воде различают:

 Основания, растворимые в воде – щелочи (гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов)

 Основания, нерастворимые в воде, например , Fe(OH ,

Основания реагируют с кислотными оксидами и кислотами с образованием соли и воды и не реагируют с основными оксидами и щелочами

Нерастворимые основания разлагаются при нагревании

Кислоты

Кислоты – это электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются ионы водорода (H +) и анионы кислотных остатков

.

По наличию кислорода в своем составе кислоты делятся на бескислородные и кислородосодержащие.

Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими левее водорода в электрохимическом ряду напряжений, образуют соли и выделяют водород. (Водород не выделяется при взаимодействии металлов с азотной и концентрированной серной кислотами.)

Кислоты реагируют с основными оксидами и основаниями, образуя соль и воду.

Соли
Соли – электролиты, при диссоциации которых образуются катионы основных остатков и анионы кислотных остатков. Соли делятся на средние, кислые и основные.

Соли
Кислые	Средние	Основные
Продукты неполного замещения катионов водорода многоосновных кислот катионами металла. Их образуют только многоосновные кислоты.	Продукты полного замещения катионов водорода в кислоте катионами металла. Продукты полного замещения гидроксогрупп основания кислотными остатками.	Продукты неполного замещения гидроксогрупп основания кислотными остатками.

Поэтому вместо меди в такой реакции образуется смесь её оксида и гидроксида.

1. 
   Соли взаимодействуют с металлами. Более активные металлы (более активные восстановители) вытесняют менее активные из растворов их солей:
   

2. 
   Растворы солей реагируют со щелочами
   
3. 
   Соли реагируют с кислотами
   
4. 
   Растворы солей реагируют друг с другом, если в результате реакции выпадает осадок (образуется нерастворимая соль):
   
5. 
   Некоторые соли разлагаются при нагревании. Как правило, при нагревании разлагаются соли летучих кислот. Например, карбонаты (кроме карбонатов щелочных металлов) разлагаются с образованием углекислого газа и оксида металла:
   

Протокол наблюдений

№	Методика	Наблюдение	Формула	Пояснение
11	Смешали сульфат меди (II) с гидроксидом натрия	Волокнистый синий осадок	CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2 ↓ +Na2SO4 Cu+SO4+2Na+2OH=Cu(OH)2↓ +2Na+SO4 Cu+2 + 2OH- = Cu+2(OH-)2 ↓	В результате опыта мы получили нерастворимое основание - гидроксид меди (II)
12	Смешали сульфат магния (II) с гидроксидом натрия	Волокнистый молочный осадок	MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓ +Na2SO4 Mg+SO4+2Na+2OH=Mg(OH)2↓ +2Na+SO4 Mg+2 + 2OH- = Mg+2(OH-)2↓	В результате опыта мы получили нерастворимое основание - гидроксид магния (II)
13	Смешали хлорид железа (III) и гидроксид натрия	Волокнистый бурый осадок	FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓ +3NaCl Fe+3CL+3Na+3OH=Fe(OH)3↓+3Na+3Cl Fe+3 + 3OH- = Fe+3(OH-)3↓	В результате опыта мы получили нерастворимое основание - гидроксид железа (III)
4	К (11) добавили соляную кислоту	Осадок растворился, раствор стал прозрачным	Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O Cu(OH)2+2H+2Cl=Cu+2Cl+2H2O Cu+2(OH-)2+2H+=Cu+2+2H+2O-2	Реакция нейтрализации
5	К (12) добавили соляную кислоту	Осадок растворился, раствор стал прозрачным	Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2H+2Cl=Mg+2Cl+2H2O Mg+2(OH-)2+2H+ =Mg+2 +2H+2O-2	Реакция нейтрализации
6	К (13)добавили соляную кислоту	Осадок растворился, раствор стал лимонного цвета	Fe(OH)3↓+3HCl= Fe Cl3+3H2O Fe(OH)3↓+2H+2Cl= Fe +3Cl+3H2O Fe (OH)3↓+2H+ = Fe +3 +3H2O	Реакция нейтрализации
7	Смешали гидроксид натрия с соляной кислотой	Раствор обесцветился	NaOH + HCl = NaCl + O H + Cl + Na + OH = Na + Cl+ O H + OH=	Реакция нейтрализации
	Смешали сульфат никеля (II) с гидроксидом натрия	Изменение цвета до бледно-бирюзового, образовался осадок	NiSO4+2NaOH=Ni(OH)2↓ + Na2SO4 Ni+SO4+2Na+2OH=Ni(OH)2+2Na+SO4 Ni+2 + 2OH- = Ni+2(OH-)2.	В результате опыта мы получили нерастворимое основание гидроксид никеля (II).
82	Добавили соляную кислоту к (2)	Осадок растворился	Ni(OH)2+2HCl=NiCl2+2H2O Ni(OH)2+2H+2Cl=Ni+2Cl+2H2O Ni+2(OH-)2+2H+ =Ni+2+2H+2O-2	Реакция нейтрализации
91	В 2 пробирки смешали сульфат цинка и гидроксид натрия	Бледный светлый осадок	ZnSO4+2NaOH=Zn(OH)2↓ +Na2SO4 Zn+SO4+2Na+2OH=Zn(OH)2+2Na+SO4 Zn+2 +2OH- =Zn+2(OH-)2	Получили нерастворимое основание - гидроксид цинка (II).
92	2 пробирка: добавили соляную кислоту	Осадок растворился	Zn(OH)2 ↓ +2HCl=ZnCl2+2H2O Zn(OH)2↓ +2H+2Cl=Zn+2Cl+2H2O Zn+2(OH-)2 ↓ +2H+ =Zn+2 +2H+2O-2	Гидроксид цинка ведет себя как щелочь, т.к. он амфотерен и при добавлении кислоты произошла реакция нейтрализации.
93	1 пробирка: добавили гидроксид натрия	Осадок растворился	Zn(OH)2↓+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]+2H2O Zn(OH)2↓+2Na+ +2OH - = 2Na+ + [Zn(OH)4]2- Zn+2 + 4OH­- = [Zn(OH)4]2-	Гидроксид цинка является амфотерным соединением, вследствие чего реакция с гидроксидом натрия  приводит к образованию тетрагидроксоцинкату натрия.
101	К сульфату хрома (III) добавили гидроксид натрия	Выпал темнозеленый осадок	Cr2(SO4)3 + 6NaOH = 2Cr(OH)3↓ +3Na2SO4 2Cr3+ + 3SO4 2- + 6Na+ + 6OH- = 2Cr(OH)3↓ + +6Na+ + 3SO4 2- 2Cr3+ + 6OH- = 2Cr(OH)3↓	Получили нерастворимое основание - гидроксид хрома(III).
102	К гидроксиду хрома(III) добавили соляную кислоту	Осадок растворился, раствор темнозеленый	Cr(OH)3↓ + 3HCl = CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3↓ + 3H+ + 3Cl- = Сr 3+ + 3Cl- + 3H2O Cr(OH)3↓ + 3H+ = Сr 3+ + 3H2O.	Реакция нейтрализации
103	К гидроксиду хрома(III) добавили гидроксид натрия	Осадок растворился, раствор изумрудный	Cr(OH)3↓ + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6] Cr(OH)3↓ + 3Na+ + 3OH- = 3Na+ + [Cr(OH)6] 3- Cr(OH)3↓ + 3OH- = [Cr(OH)6]3-	Гидроксид хрома является амфотерным соединением, вследствие чего реакция с гидроксидом натрия  приводит к образованию гексагидроксохромата (III) натрия
11 1	К сульфату алюминия добавили гидроксида натрия	Выпал белый осадок	Al2(SO4)3+6NaOH= 2Al(OH)3↓+3Na2SO4 6Na+ +6OH- + 2Al3+ + 3SO42- = 2Al(OH)3↓+6Na++ 3SO42- 6OH-+ 2Al3+ = 2Al(OH)3↓	В результате опыта мы получили нерастворимое основание гидроксид алюминия
112	Смешали гидроксид алюминия с соляной кислотой	Осадок растворился, раствор бесцветный	Al(OH)3↓+3HCl=AlCl3+3H2O Al3++3OH-+3H++3Cl-= Al3++3Cl-+3H2O 3OH-+3H+= 3H2O	Реакция нейтрализации
113	Смешали гидроксид алюминия с гидроксидом натрия	Осадок растворился, раствор бесцветный	Al(OH)3↓+NaOH= Na[Al(OH)4] Al(OH)3 ↓+ OH- = Al(OH)4]-	Гидроксид алюминия является амфотерным соединением, вследствие чего реакция с гидроксидом натрия  приводит к образованию тетрагидроксоалюмината натрия
12 1	Смешали сульфат натрия с хлоридом бария	Белый равномерный осадок	Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓ 2Na+SO4+Ba+2Cl=2Na+2Cl+BaSO4↓ SO4-2 +Ba+2 =Ba+2SO4-2	Получили нерастворимую соль – сульфат бария
12 2	Смешали карбонат натрия с хлоридом кальция	Выпал белый осадок	Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3↓ 2Na+ + CO3 2- + Ca2+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + CaCO3↓ 2Na+ + CO3 2- + Ca2+ → 2Na+ + CaCO3↓	Получили нерастворимую соль – карбонат кальция
13 1	В 2 пробирках смешали хлорид кобальта и гидроксид натрия	Насыщенный синий осадок	CoCl2+NaOH=CoOHCl↓ +NaCl Co+2Cl+Na+OH=CoOHCl+Na+Cl Co+2 +Cl- +OH- =CoOHCl	Гидроксидная группа не полностью заместила хлор. Получили нерастворимую соль - гидрохлорид кобальта
13 2	2 пробирка: добавили гидроксид натрия	Бледнеет, осадок не растворяется, становится бледно-коричневым	CoOHCl+NaOH=Co(OH)2↓ +NaCl CoOHCl+Na+OH=Co(OH)2+Na+Cl CoOHCl+OH- = Co2+(OH-)2 +Cl-	Гидроксидная группа полностью заместила хлор, образовался осадок - гидроксид кобальта
13 3	1 пробирка: добавили соляную кислоту	Цвет раствора бледнеет, становится розовой, осадок растворяется	CoOHCl+HCl=CoCl2+H2O CoOHCl+H++Cl- =Co2+ +2Cl- +H2O CoOHCl+H+ =Co+2 +Cl- +H+2O-2	Хлор полностью заместил гидроксидную группу, в результате образовались вода и хдорид кобальта.

Опыт	Химическое вещество	Метилоранж	Фенолфталеин	Унив. индикатор
	H2O	Желтый	-	Желтый цвет (12)
1.13	NaOH	Желтый	Пурпурный	Синий цвет (12)
2.3	HCl	Красный (алый)	Нети реакции	Розовый цвет (0)

Выводы: Проделав лабораторную работу, можно сделать вывод о том что:

1. 
   Посредством реакции обмена можно получить различные гидроксиды, смешав растворы щёлочи и растворимой средней соли.
   
2. 
   Разные растворы нерастворимых оснований и щёлочей, взаимодействуя с соляной кислотой, производят растворимые средние соли и воду. Реакция между ними обменная (реакция нейтрализации).
   
3. 
   Растворы нерастворимых оснований реагируют (обменная реакция) с растворами щелочей, образуя при этом комплексные соли.
   

При этом растворы гидроксидов цинка, хрома и алюминия реагировали как с щёлочью, так и с соляной кислотой, это доказывает амфотерность данных оснований Zn(OH Cr(OH Al(OH ).

4. 
   Растворы двух растворимых средних солей взаимодействуют, при этом получаются новые средние соли, одна из которых нерастворима.
   
5. 
   Основные кислоты образуются при реакции обмена растворимой средней соли с избытком щёлочи.
   
6. 
   При реакции обмена основной соли с щёлочью образуется нерастворимое основание и средняя соль. А при реакции обмена между основной солью и кислотой образуется новая средняя соль и вода.