Лабораторная работа. Лабораторная работа металлы А.Ф.Закиров. Взаимодействие металлов
 Скачать 55 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ по дисциплине «Химия» на тему: «Взаимодействие металлов» Выполнил: А.Ф.Закиров Проверила: Ю.Г.Борисова Уфа 2022 Цель работы. Проверить основные химические свойства металлов опытным путем. Произвести запись уравнений химических реакций. Методика опытов. Опыт 1. Гальванический элемент Гальванический элемент (электрохимическая цепь) — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и/или их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока. Назван в честь Луиджи Гальвани. Переход химической энергии в электрическую энергию происходит в гальванических элементах. Таким образом, гальванический элемент — это устройство, в котором энергия окислительно-восстановительной химической реакции превращается в электрическую. Ход опыта: Заполняем стаканчики прибора растворами сульфата цинка и сульфата меди; Внутренняя цепь соединяется прибором через электроды. Внешняя соединяется с помощью «солевого мостика» (трубочка, заполненная хлоридом калия), который помещается в два стаканчика; Помещаем пластины меди и цинка в растворы с их аналогичными металлами. Можно наблюдать появление напряжения на шкале самого прибора. Если вытащить одну из пластинок, то цепь размыкается и напряжение пропадает. Опыт 2. Различные металлы и соляная кислота Металлы взаимодействуют с растворами кислот с выделением водорода и образованием в растворе соответствующих солей в разной степени в зависимости от активности металлов (понижение активности в данном случае Mg→Zn→Fe→Cu). Ход опыта: Заполним четыре пробирки стружками магния, цинка, железа и меди. Наливаем в пробирки с магнием и цинком соляную кислоту. Происходит образование пузырьков газа. Цинк менее активен, чем магний. Наливаем в пробирку с медью соляную кислоту. Медь находится в ряду активности после водорода и ее потенциал не позволяет ей вступать в реакцию с соляной кислотой с вытеснением водорода. Наливаем в пробирку с железом соляную кислоту. У железа очень маленькая величина потенциала и видимого эффекта взаимодействия не наблюдается. В растворе появляются катионы железа двухзарядного, что проверяется путем добавления индикатора- гексацианоферрат калия. Mg +2 HCl = MgCl2 + H2↑ Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2↑ Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2 ↑ Cu + HCl = реакция отсутствует Опыт 3. Цинк и растворы солей Более активные металлы вытесняют менее активные металлы из растворов солей и оксидов. Ход опыта: Помещаем цинковые гранулы в три пробирки и добавляем растворы соли свинца, соли меди и соли олова. Блестящая поверхность цинка покрывается другим металлом. Кроме того, в растворе соли олова наблюдается выделение пузырьков газа. Соли подвергаются гидролизу, в растворе накапливается соляная кислота, которая и реагирует с цинком. Zn + Pb(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Pb 2Zn + 2SnCl2 → 2ZnCl2 + Sn2 Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4 Опыт 4. Алюминий с водой (щелочь) При взаимодействии металлов с водой образуются гидроксиды. Некоторые из них плохо растворимы в воде, поэтому останавливают реакцию. В связи с этим посмотрим взаимодействие металла с водой в присутствии щелочи, которая будет растворять образующийся гидроксид. Ход опыта: Добавляем в пробирку алюминий и раствор щелочи. Металл покрыт оксидной пленкой и первым делом растворяется в воде она; Происходит взаимодействия металла с водой и начинают выделяться пузырьки газа. Газ начинает поднимать реакционную массу вверх; Наличие водорода в реакции проверяем путем поднесения горящей спички к верху пробирки. Происходит небольшой хлопок со вспышкой. 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 ↑ Опыт 5. Магний и конц. серная кислота При взаимодействии металлов с концентрированным кислотами-окислителями происходит образование соли, воды и продуктов превращения кислотного остатка. В зависимости от концентрации кислоты такие продукты могут быть разными. Ход опыта: Помещаем в пробирку магниевую стружку и добавляем раствор концентрированной серной кислоты, в количестве достаточном чтобы покрыть всю стружку. Можно наблюдать образование пузырьков бесцветного газа, которые формируются на поверхности металла. Mg + H2SO4(конц.) = MgSO4 + H2S + H2O Опыт 6. Медь и конц. азотная кислота При взаимодействии металлов с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно. Ход опыта: Заполняем пробирку стружкой меди и концентрированной азотной кислотой. Можно наблюдать окрашивание раствора в зеленоватый цвет и образование газа бурого цвета. Появление большего количества образующейся соли увеличивает интенсивность окраски раствора. Добавляем дистиллированную воду, что изменит концентрацию раствора. Газ над раствором стал бесцветным, раствор после разбавления вновь окрашивается в зеленоватый цвет Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O Вывод В ходе выполнения лабораторной работы опытным путем были проверены основные химические свойства металлов на примере таких как цинк, медь, магний, железо и алюминий. Также после наблюдения за опытами, были составлены уравнения соответствующих химических реакций. |