Лабораторная работа № 8 «Получение и свойства нерастворимых оснований.
Цель и содержание работы:
Ознакомиться со способами получения нерастворимых оснований; получить и исследовать их свойства; ознакомиться с явлением гидролиза солей и практическими следствиями этого явления; провести гидролиз хлоридов и ацетатов щелочных металлов.
Теоретическое обоснование
Основания – это сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов металла и одной или нескольких гидроксильных групп (ОН). Общая формула оснований:
Me(OH)n,
где n – число гидроксильных групп, равное валентности металла.
Примеры оснований: NaOH, Ca(OH)2 , Co(OH)3 . Классификацию оснований проводят:
а) по числу гидроксильных групп в молекуле. Количество гидроксильных групп в молекуле основания зависит от валентности металла и определяет кислотность основания. По этому признаку основания делятся на однокислотные (NaOH, LiOH, KOH и др.), двукислотные (Ca(OH)2, Fe(OH)2 и др.) и т.д. Двух- и трёхкислотные основания называются многокислотными.
б) по растворимости в воде основания делятся на:
− растворимые ( LiOH, NaOH, CsOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 );
− нерастворимые (Cu(OH)2 , Fe(OH)2 , Fe(OH)3и др.).
Растворимые в воде основания называются щелочами.
Среди оснований выделяют также амфотерные гидроксиды – сложные вещества, которые имеют свойства кислот и свойства оснований. Например,
Для удобства амфотерным гидроксидам можно придать форму либо кислоты, либо основания, например, Zn(OH)2 и H2ZnO2, AlOOH и HAlO2. Традиционно их называют и как кислоты, и как основания: AlOOH – гидроксид оксоалюминия или метаалюминиевая кислота; Al(OH)3 или H3AlO3 − тригидроксид алюминия или ортоалюминиевая кислота.
Графическое изображение амфотерных оксидов строятся по аналогии с
основными гидроксидами и кислотами:
Аппаратура и материалы:
Пробирки; штатив для пробирок; раствор AlCl3; раствор CuSO4; раствор ZnCl2; раствор соляной кислоты HCl (разбавленный); фильтр; раствор гидроксида натрия NaOH; держатель; спиртовка; чашечка для выпаривания.
Методика и выполнение работы: Опыт 1. Получение гидроксида алюминия и исследование его свойств
1. В пробирку внесите 1 – 2 мл раствора AlCl3 и прибавьте по каплям раствор NaOH до выпадения осадка. Отметьте цвет осадка. Запишите уравнения получения гидроксида алюминия.
2. Проверьте растворимость гидроксида алюминия в кислоте и избытке щелочи, для чего образовавшийся студенистый осадок разделите на две пробирки. К первой прилейте 1 – 2 капли раствора соляной кислоты и содержимое пробирки встряхните до полного растворения осадка. К студенистому осадку во второй пробирке приливайте по каплям гидроксид натрия, каждый раз встряхивая содержимое пробирки, пока не произойдёт растворение осадка. Запишите наблюдения.
Приведите уравнения растворения гидроксида алюминия в кислоте и в щелочи. Уравнения реакций запишите в молекулярном и ионном виде. Сделайте вывод о кислотно-основных свойствах гидроксида алюминия.