Лабораторна робота №1

Тема: Класи неорганічних сполук

Мета: вивчити властивості основних класів неорганічних сполук Обладнання і реактиви: штатив з пробірками, нагрівальний пристрій, пробіркотримач, кристалізатор з водою, фільтрувальний папір, пінцет, металічний натрій, фенолфталеїн, універсальний індикатор; розчини: CuSO₄ , NaOH, FeSO₄, AlCl₃, CaCl₂, BaCl₂, Na₂SO_4.

Теоретичні відомості

Складні неорганічні сполуки поділяються на такі класи: оксиди, основи, кислоти і солі.

Оксиди поділяються на солетворні і несолетворні . Солетворні в свою чергу поділяються на основні, кислотні і амфотерні.

Основні оксиди – це оксиди, яким відповідають основи і які утворюють солі при взаємодії з кислотами і кислотними оксидами, наприклад :

CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O

CaO + SO3 → CaSO₄

Кислотні оксиди – це оксиди, які утворюють солі при взаємодії з основами або з основними оксидами . Їм відповідають кислоти, наприклад:

N₂O₅+Ba(OH)₂ → Ba(NО₃)₂+H₂O

N₂O₅+BaO → Ba(NO₃)₂

Амфотерні оксиди – це оксиди, які утворюють солі при взаємодії як з кислотами, так і з основами. До них відносяться такі оксиди : ZnO; Al₂O₃; SnO; РbO; SnO₂; Cr₂O₃

ZnO+H₂SO₄ → ZnSO₄+H₂O (основні властивості)

ZnO+2NaOH → Na₂ZnO₂+H₂O (кислотні властивості)

Основи – це речовини , до складу яких входять гідроксильні групи ОН ‾. Вони поділяються на типові та амфотерні.

Типові основи – це основи, які реагують тільки з кислотами або кислотними оксидами, утворюючі солі.

Ba(OH)₂+2HCl →BaCl₂+2H₂O

Амфотерні основи – це основи, що реагують, як з кислотами, так і з основами:

Al(OH)₃+3HCl → AlCl₃+3H₂O (основні властивості)

Al(OH)₃+NaOH → Na[Al(OH)₄] (кислотні властивості)

Кислоти – це речовини, що здатні дисоціювати в розчині з утворенням іонів Н⁺.

HCl ↔ Н⁺+ Cl‾

H₃PO₄ ↔ 3H⁺+ PO₄^3-

Кислоти можуть реагувати з металами, основними та амфотерними оксидами, солями більш слабких та летких кислот.

Солі – це речовини, що складаються з атомів металу та кислотного залишку. Солі поділяються на середні, кислі, основні, подвійні, комплексні .

Середні солі – це продукт повного заміщення атомів Гідрогену в молекулі кислоти на атоми металу: CuSO₄; Mg(NO₃)₂; Na₃PO₄ і т. д.

Кислі солі – це продукт неповного заміщення атомів Гідрогену в кислоті на метал. Такі солі можуть утворювати тільки багатоосновні кислоти:

H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O

H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O

Кислі солі вступають в реакцію з речовинами, що мають основний характер (основами, основними оксидами)

Ca(HCO₃)₂ + CaO → 2CаCO₃ + H₂O

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃ +2H₂O

Основні солі – це продукт неповного заміщення гідроксильних груп в молекулах основ на кислотні залишки (FeОH)Cl₂; (CuOH)NO₃ Основні солі реагують з речовинами, що мають кислотний характер:

(CuOH)₂SO₄ + H₂SO₄ → 2CuSO₄+2H₂O

(CuOH)₂SO₄ + SO₃ → 2CuSO₄+H₂O

Хід роботи

Дослід№1 Добування натрій гідроксиду

Фарфорову чашку до половини заповнюють водою. Пінцетом обережно відрізають шматочок металічного натрію завбільшки з горошину, висушують його фільтрувальним папером і опускають у чашку з водою. Після закінчення реакції за допомогою індикаторів встановлюють реакцію середовища. Записують спостереження і рівняння реакції. Роблять висновок.

Дослід №2 Добування купрум (ІІ) гідроксиду

Наливають у пробірку 2-3 мл розчину CuSO₄ і додають розчин лугу спочатку краплями, до появи осаду, а потім надлишок до утворення слабколужного середовища (посиніння лакмусового папірця). Спостерігають за зміною забарвлення осаду. Розчин з осадом нагрівають до повного почорніння осаду. Записують рівняння реакцій, роблять висновок.

Дослід №3 Дослідження амфотерності гідроксидів.

Наливають в окремі пробірки по 2-3 мл одного з розчинів солей: FeSO₄ , AlCl₃, CaCl₂, до кожного з розчинів додають по одній краплі 2н розчину NaOH доти, доки осад, що утворюється, не перестає розчинятися при збовтуванні. Половину вмісту кожної з пробірок відливають в інші пробірки. В одну з них додають 4-5 мл хлоридної кислоти (1 : 3), а в іншу - 4-5 мл 2н розчину NaOH. За розчиненням осадів роблять висновок, які з добутих гідроксидів є амфотерними. Записують рівняння реакцій.

Дослід №4 Добування нерозчинних солей.

У пробірку наливають 1-2 мл розчину барій хлориду і стільки ж розчину натрій сульфату. До утвореного осаду додають воду до наповнення пробірки, щоб переконатися, що утворений осад практично не розчиняється. Щоб упевнитися, що не всі солі реагують між собою, змішують розчини таких солей: хлорид кальцію та сульфат натрію, хлорид алюмінію та сульфат купруму (ІІ). Роблять висновки.