|
|
Лабораторная работа 2 Свойства оксидов и гидроксидов кальция и магния Этап индивидуальной работы
УЧЕБНОЕ ЗАДАНИЕ № 3 «ОБЪЯСНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ОПЫТОВ И СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЙ РЕАКЦИЙ С УЧАСТИЕМ ОКСИДОВ И ГИДРОКСИДОВ»
Лабораторная работа № 2: «Свойства оксидов и гидроксидов кальция и магния»
Этап индивидуальной работы
1. Разместите структурированную информацию (результат работы с информационными источниками) в ниже приведенную Табл. 1.
Таблица 1. Результаты работы с информационными источниками
тема
|
«Классы неорганических соединений – ОКСИДЫ»
|
форма организации информации
|
Оксиды - это неорганические соединения, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород в степени окисления (–).
Единственным элементом, не образующим оксид, является фтор, который в соединении с кислородом образует фторид кислорода. Это связано с тем, что фтор является более электроотрицательным элементом, чем кислород.
Все оксиды, по способности образовать соли, можно разделить на две группы:
Солеобразующие оксиды (CO2, N2O5, Na2O, SO3 и т. д.)
Несолеобразующие оксиды (CO, N2O, SiO, NO и т. д.) В свою очередь, солеобразующие оксиды подразделяют на 3 группы:
Основные оксиды - (Оксиды металлов - Na2O, CaO, CuO и т д)
Кислотные оксиды - (Оксиды неметаллов, а также оксиды металлов в степени окисления V-VII - Mn2O7, CO2, N2O5, SO2, SO3 и т. д)
Амфотерные оксиды (Оксиды металлов со степенью окисления III - IV, а также ZnO, BeO, SnO, PbO).
Так, основным оксидам соответствуют основания, а кислотным оксидам - кислоты. Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием соответствующей соли. Аналогично, амфотерным оксидам соответствуют амфотерные основания, которые могут проявлять как кислотные, так и основные свойства. Химические элементы проявляющие разную степень окисления, могут образовывать различные оксиды. Чтобы как-то различать оксиды таких элементов, после названия оксида, в скобках указывается валентность. Например, CO2 - оксид углерода (IV) относится к кислотным оксидам. Некоторые оксиды реагируют с водой с образованием соответствующих гидроксидов(оснований):
Li2O + H2O → LiOH
Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами с образованием солей:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Аналогично реагируют и с кислотами, но с выделением воды: Li2O + H3PO4 → Li3PO4 + H2O
Кислотные оксиды в реакции с водой образуют кислоты:
SO3 + H2O → H2SO4
Некоторые оксиды (например, оксид кремния SiO2) не взаимодействуют с водой, так как продукт реакции - H2SiO3 является нерастворимой кислотой.
Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами, образую соли:
SO2 + Na2O → Na2SO3
Таким же образом, с образование солей, кислотные оксиды реагируют с основаниями:
P2O5 + NaOH → Na3PO4 + H2O
Амфотерные оксиды, в зависимости от условий, могут проявлять как кислотные, так и основные свойства. Так они выступают в качестве основных оксидов в реакциях с кислотами или кислотными оксидами, с образованием солей:
Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O
ZnO + N2O5 → Zn(NO3)2
И в реакциях с основаниями или основными оксидами проявляют кислотные свойства:
Fe2O3 + K2O → (t) KFeO2
ZnO + KOH + H2O → K2[Zn(OH)4]
|
2. Впишите электронные формулы атомов кальция и магния, подчеркните валентные электроны и напишите выводы о наличии сходства или различия электронного строения и свойств соединений данных элементов:
Таблица 2. Электронное строение атомов и предполагаемые свойства оксидов и гидроксидов кальция и магния
Электронная формула 20Сa
|
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
|
Электронная формула 12Mg
|
1s2 2s2 2p6 3s2
|
Выводы: У Ca при затрате необходимой энергии один из электронов переходит в P-состояние, т. е. оба электрона становятся неспаренными. Поэтому кальций проявляет степень окисления +2. 4S2-валентные электроны. У Mg такая же ситуация, поэтому магний проявляет степень окисления +2. 3S2-валентные электроны.
Атомы кальция и магния имеют на внешнем электронном уровне одинаковое количество электронов – 2, поэтому являются химическими аналогами. Химические элементы кальций и магний оба находятся во 2 группе главной подгруппе, но в разных периодах: Са в четвёртом, а Mg во втором, поэтому радиус атома кальция больше радиуса атома магния. Соответственно, металлические свойства сильнее выражены у кальция, чем у магния.
|
3. Напишите отчет по лабораторной работе. Впишите в Табл. 3 результаты наблюдений, формулы соединений и уравнения происходящих реакций, выводы.
Таблица 3. Результаты индивидуальных наблюдений и предварительные соображения
Результаты наблюдений
|
Реакция
|
Окраска раствора
|
Среда раствора
|
добавление воды и фенолфталеина к оксиду кальция
|
Ярко-розовая
|
Щелочная среда
|
добавление воды и фенолфталеина к оксиду магния
|
Бледно-розовая
|
Слабо -щелочная среда
|
Уравнения реакций
|
Взаимодействие оксида кальция c соляной кислотой
|
CaO + 2HCl→ CaCl2 + H2O
|
Взаимодействие оксида магния с соляной кислотой
|
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
|
Взаимодействие оксида кальция силиката натрия с водой
|
CaO + Na2SiO3 + H2O → CaSiO3 + 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2 (малорастворимое основание)
Na2SiO3 + 2H2O → H2SiO3(↓) + 2NaOH
|
Взаимодействие оксида магния силиката натрия с водой
|
MgO + Na2SiO3 + H2O → MgSiO3 + 2NaOH
MgO + + H2O → Mg(OH)2 (реакция протекает при нагревании)
Na2SiO3 + 2H2O → H2SiO3(↓) + 2NaOH
|
Выводы
|
При взаимодействии основных оксидов с кислотами образуется растворимая соль.
Оксид кальция при взаимодействии с водой образует малорастворимое основании, которое проявляет свойства щелочей. Оксид магния вступает во взаимодействие с водой при нагревании и образует нерастворимое в воде основание.
При взаимодействии силиката с основным оксидом образуется силикат-соли не имеющий постоянного состава очень слабых, нерастворимых в воде кремниевых кислот.
| |
|
|
Скачать 20.45 Kb.