Лаб. работы химия. Методические указания к выполнению лабораторных работ Иркутск 2011 оглавление

• Название: Методические указания к выполнению лабораторных работ Иркутск 2011 оглавление
• Дата: 22.02.2023
• Размер: 435.5 Kb.
• Имя файла: Лаб. работы химия.doc
• Тип: Методические указания; #950224
• страница: 6 из 7

Опыт 1. Сравнение химической активности кислот

В одну пробирку налейте 1-2 мл раствора уксусной кислоты CH₃COOH, в другую – столько же раствора соляной кислоты HCl. Возьмите два приблизительно одинаковых по величине кусочка мрамора и бросьте по одному в каждую пробирку. Какой газ выделяется? В какой пробирке процесс идет более энергично?

Требования к результатам опыта:

1. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия мрамора (СаСО₃) с CH₃COOH и HCl.

2. Сделайте вывод, от концентрации каких ионов зависит скорость выделения газа. В растворе какой кислоты концентрация этих ионов больше?

3. Сделайте вывод об относительной силе исследованных кислот.

Опыт 2. Реакции, идущие с образованием осадка

Налейте в три пробирки по 1-2 мл хлорида железа (III) FeCl₃, сульфата магния MgSO₄, сульфата меди CuSO₄ и прибавьте в каждую по такому же количеству щелочи. Наблюдайте образование осадков, отметьте цвет. Осадки сохраните до следующего опыта.

Требование к результатам опыта:

Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций образования осадков гидроксидов железа (III), магния и меди.

Опыт 3. Реакции, идущие с образованием слабого электролита

К полученным в предыдущем опыте осадкам гидроксидов железа, магния и меди прилейте раствор соляной кислоты до полного их растворения.

Требования к результатам опыта:

1. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций растворения осадков в кислоте гидроксидов железа (III), магния и меди.

2. Объясните растворение осадков.

Опыт 4. Реакции, идущие с образованием газа

Налейте в пробирку 1-2 мл раствора карбоната натрия, прилейте в нее раствор соляной кислоты. Наблюдайте выделение газа.

Требование к результатам опыта:

Составьте молекулярные и ионные уравнения реакции взаимодействии Na₂CO₃ с HCl.

Опыт 5. Амфотерные электролиты

В одну пробирку налейте 2-3 мл раствора хлорида цинка ZnCl₂, другую – столько же сульфата хрома (III) Cr₂(SO₄)₃. Затем в каждую пробирку добавьте разбавленный раствор щелочи NaОН до выпадения осадков гидроксидов. В каждом случае осадки разделите на две пробирки. В одну из пробирок прилейте раствор соляной кислоты, а в другую – раствор щелочи до растворения осадков.

Требования к результатам опыта:

1. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций образования осадков Zn(OH)₂ и Cr(OH)₃.

2. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций растворения осадков гидроксидов цинка и хрома (III) в кислоте и щелочи.

3. Запишите уравнения диссоциации полученных гидроксидов по типу кислот и по типу оснований.

Лабораторная работа 6

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Теоретическое введение

Окислительно-восстановительными реакциями называются реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления элементов. Под степенью окисления понимают заряд атома элемента в соединении, вычисленный исходя из предположения, что вещество состоит из ионов.

Окисление – процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, сопровождающийся повышением степени окисления. Восстановление – процесс присоединения электронов, сопровождающийся понижением степени окисления.

П
роцесс окисления

-4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8

П
роцесс восстановления

Окисление и восстановление – взаимосвязанные процессы, протекающие одновременно.

Окислителями называются вещества (атомы, ионы или молекулы), которые в процессе реакции присоединяют электроны, восстановителями – вещества, отдающие электроны. Окислителями могут быть галогены (F₂, CL₂, Br₂, I₂), кислород O₂, положительно заряженные ионы металлов (Fe³⁺, Au³⁺, Hg²⁺, Cu²⁺, Ag⁺), сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металла в высшей степени окисления (KMnO₄, K₂Cr₂O₇, NaBiO₃ и др.), атомы неметаллов в положительной степени окисления (HNO₃, концентрированная H₂SO₄, HClO, KClO₃, NaBrO и др.).

Типичными восстановителями являются почти все металлы и многие неметаллы (углерод, водород) в свободном состоянии, отрицательно заряженные ионы неметаллов (S^2-, N^3-, I^‾, Br^‾, Cl^‾ и др.), положительно заряженные ионы металлов в низшей степени окисления (Sn²⁺, Fe²⁺, Cr²⁺, Mn²⁺, Cu⁺ и др.).

Соединения, содержащие элементы в максимальной и минимальной степенях окисления, могут быть соответственно или только окислителями (KMnO₄, K₂Cr₂O₇, HNO₃, H₂SO₄, PbO₂), или только восстановителями (KI, Na₂S, NH₃). Если же вещество содержит элемент в промежуточной степени окисления, то в зависимости от условий проведения реакции оно может быть и окислителем, и восстановителем. Например, нитрит калия KNO₂, содержащий азот в степени окисления +3, пероксид водорода H₂O₂, содержащий кислород в степени окисления -1, в присутствии сильных окислителей проявляют восстановительные свойства, а при взаимодействии с активными восстановителями являются окислителями.

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций рекомендуется придерживаться следующего порядка:

1. Написать формулы исходных веществ. Определить степень окисления элементов, которые могут ее изменить, найти окислитель и восстановитель. Написать продукты реакции.

2. Составить уравнения процессов окисления и восстановления. Подобрать множители (основные коэффициенты) так, чтобы число электронов, отдаваемых при окислении, было равно числу электронов, принимаемых при восстановлении.

3. Расставить коэффициенты в уравнении реакции.

+ 3H₂S^-2 + 4H₂SO₄ = Cr₂ ⁺³(SO₄)₃ + 3S⁰ + K₂SO₄ + 7H₂O

ок-ль восст-ль среда

S^-2 - 2e → S⁰ ½3 - окисление

2Cr⁺⁶ + 6e → 2Cr⁺³ ½1 - восстановление

Характер многих окислительно-восстановительных реакций зависит от среды, в которой они протекают. Для создания кислой среды чаще всего используют разбавленную серную кислоту, для создания щелочной - растворы гидроксидов натрия или калия.

Различают три типа окислительно-восстановительных реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования. Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции - это реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в разных веществах. Рассмотренная выше реакция относится к этому типу. К внутримолекулярным относятся реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в одном и том же веществе.

2KCl⁺⁵O₃^-2 = 2KCl^-1 + 3O₂⁰

Сl⁺⁵ + 6e → Cl^‾ ½2 Cl⁺⁵ - окислитель

2O^-2 - 4e → O₂⁰ ½3 O^-2 - восстановитель

В реакциях диспропорционирования (самоокисления - самовосстановления) молекулы одного и того же вещества реагируют друг с другом как окислитель и как восстановитель.

3K₂Mn⁺⁶O₄ + 2H₂O = 2KMn⁺⁷O₄ + Mn⁺⁴O₂ + 4KOH

Mn⁺⁶ - e → Mn⁺⁷ ½ 2 Mn⁺⁶ - восстановитель

Mn⁺⁶ + 2e → Mn⁺⁴ ½ 1 Mn⁺⁶ – окислитель

Выполнение работы