Лабораторна робота № 1 Одержання та властивості неорганічних сполук різних класів

Основні теоретичні питання. Класифікація неорганічних сполук; методи одержання та характерні реакції кожного класу сполук; відмінність фізичних та хімічних властивостей та практичне значення неорганічних сполук. Складання рівнянь реакцій за участю сполук різних класів.

Мета роботи: експериментально вивчити найтиповіші методи одержання і властивості хімічних сполук різних класів,

Обладнання і реактиви: штатив з набором пробірок; водні розчини лугів, кислот, солей; оксиди металів СаО, ВаО.

Хід роботи.

Дослід 1. Одержання і властивості оксидів.

а) Налити в пробірку 1 мл розчину купрум (ІІ) сульфату CuSO₄ і додати натрій гідроксид NaOH до утворення блакитного осаду купрум (ІІ) гідроксиду. Обережно нагріти одержаний осад до зміни кольору на чорний. Охолодити пробірку і додати 1 мл кислоти. Записати, як змінюється колір вмісту у пробірці. Скласти рівняння всіх реакцій, що відбуваються. Зробити висновок про хімічний характер купрум (ІІ) оксиду .

б) В пробірку з дистильованою водою додати 1-2 краплини індикатору фенолфталеїну. Внести на кінці шпателю кальцій оксид СаО або барій оксид ВаО. Записати, як змінюється колір фенолфталеїну. Скласти рівняння реакції взаємодії оксиду з водою, зробити висновок про його хімічний характер.

Дослід 2. Одержання різних типів кислот.

У три сухі пробірки додати на кінці шпателю сухі солі: в першу – натрій ацетат СН₃СООNa, в другу – натрій сульфіт Na₂SO₃, в третю – розчину натрій силікат Na₂SiO₃. Налити у пробірки по 1 мл сульфатної кислоти H₂SO₄ і обережно понюхати вміст першої та другої пробірок (якщо запаху немає, пробірки можна обережно підігріти). Записати спостереження. Відмітити утворення золю, а потім гелю (H₂SiO₃)_n у третій пробірці. Скласти рівняння реакцій, зробити висновок про характерні особливості різних кислот.

Дослід 3. Одержання і властивості різних типів основ.

а) Нерозчинні основи.

У дві пробірки налити окремо по 1 мл розчинів солей нікол сульфату NiSO₄ та ферум (ІІІ) хлориду FeCl₃ і додати по 1 мл розчину натрій гідроксиду NaOH. Записати спостереження. Зробити висновок про природу основ, що утворилися.

б) Амфотерні гідроксиди.

У дві пробірки налити по 2 мл розчинів солей цинку і хрому (ІІІ) (алюмінію). Додати по краплях розчин натрій гідроксиду до утворення драглистих осадів. Осад в кожній пробірці розділити приблизно порівну на дві пробірки. Додати до першої розчин NaOH, а до другої – розчин кислоти до повного розчинення осадів. Зробити висновок про характер гідроксидів. Скласти рівняння реакцій одержання гідроксидів цинку і хрому(ІІІ) (алюмінію) та їх розчинення у кислоті та розчині лугу.

Дослід 4. Одержання різних типів солей.

а) Середні солі. У трьох пробірках провести реакції між розчинами: а)цинк сульфату ZnSO₄ і барій хлориду; б)калій хромату К₂СrО₄ і барій хлориду ВаС1₂; б)плюмбум нітрату Pb(NO₃)₂ та калій йодиду KI. Записати спостереження. Скласти рівняння реакцій утворення солей у молекулярному та іонному вигляді.

б) Кислі солі. У пробірку з розчином кальцій гідроксиду(або барію) пропускати карбон діоксид СО₂ з апарату Кіппа до тих пір, поки одержаний на початку осад СаСО₃ (ВаСО₃) не розчиниться внаслідок утворення кислої розчинної солі – кальцій (барій) гідрокарбонату. Записати рівняння реакцій.

в) Основні солі. У дві пробірки налити по 1 мл розчину купрум (ІІ)сульфату CuSO₄ і додати до першої 1-2 мл розчину їдкого натру, а до другої – 0,5-1 мл розчину амоній гідроксиду NH₄OH до утворення осадів різного кольору. Нагріти пробірки у полум’ї пальника і записати спостереження. Скласти рівняння реакцій. Зробити висновок, в якій з пробірок утворилась основна сіль – купрум(ІІ) гідроксосульфат, а в якій – купрум (ІІ) гідроксид.

Контрольні питання:

1. Записати формули оксидів, які відповідають елементам: Na⁺, C⁺⁴, S⁺⁴, Fe⁺³. Записати формули гідроксидів (кислот чи основ) для цих оксидів, вказати їх хімічний характер. Назвати сполуки.

2. Написати рівняння реакцій одержання солей: K₂SO₄, Cu(NO₃)₂, CaCO₃ як наслідок взаємодії: а)двох оксидів; б)оксиду і основи; в)оксиду і кислоти; г)основи і кислоти; г)двох солей. Скласти графічні формули солей.

3. Записати рівняння реакцій, за допомогою яких можливі перетворення:

S O₃ H₂SO₄; CuCl₂ CuSO₄ Cu(OH)₂ CuO; ZnOHCl ZnCl₂;

KOH K₂ZnO₂; NaHCO₃ Na₂CO₃; BaO Ba(OH)₂.

Лабораторна робота №2

Загальні властивості неметалів.

Основні теоретичні питання. Електронна будова атомів неметалів, властивості найбільш поширених неметалів у відповідності з їх положенням у Періодичній таблиці.

Мета роботи: ознайомитись з типовими фізичними та хімічними властивостями неметалів.

Обладнання і реактиви: штатив з набором пробірок; водні розчини кислот, солей; хлорна вода; сульфід та сульфіт натрію.

Дослід 1. Сполуки галогенів та їх властивості.

У пробірку налити 1 мл розчину КІ і додати стільки ж хлорної води. Перемішати розчин і додати до 0,5 мл бензолу (під витяжною шафою). Ще раз добре перемішати. Спостерігати зміну кольору бензольного шару. Записати спостереження. Скласти рівняння реакцій. Зробити висновок про взаємну хімічну активність галогенів.

Дослід 2. Окисно-відновні властивості сполук Сульфуру.

а) Додати до 1 мл натрій сульфіду 1-2 краплини сульфатної кислоти і розчину натрій сульфіту до утворення вільної сірки у вигляді каламуті. Скласти рівняння реакції. Зробити висновок, які властивості – окисника або відновника має атом Сульфуру в натрій сульфіді та в натрій сульфіті.

б) У пробірку налити 1 мл розчину калій дихромату K₂Cr₂O₇, 0,5 мл розчину сульфатної кислоти H₂SO₄ та додати декілька кристаликів натрій сульфіту Na₂SO₃ до зміни забарвлення (зелений колір іону Cr³⁺). Скласти рівняння реакції. Вказати, окисником чи відновником є іон SO₃^2- в цьому процесі.

Дослід 3. Окисні та відновні властивості гідроген пероксиду

а) Окиснення калій йодиду в кислому середовищі

В пробірку внести 1 мл розчину КІ, прилити 0,5 мл 2 н H₂SO₄, а потім по краплях додати розчин Н₂О₂ до появи жовтого кольору. Утворення йоду добре буде видно, якщо додати кілька крапель бензолу. Написати рівняння реакції.

б) Відновлення калій перманганату у кислому середовищі

В пробірку внести 1 мл розчину калій перманганату KMnO₄, потім додати 0,5 мл розчину сульфатної кислоти та 10%-й розчин Н₂О₂ до знебарвлення розчину. Написати рівняння реакції.

Контрольні питання:

1. Написати електронні формули атомів галогенів у нормальному і збудженому станах. Пояснити, чому хлор, бром і йод мають різні ступені окиснення (які?), а фтор тільки -1.

2. Визначити ступені окислення нітрогену та фосфору в таких сполуках:

НNО₃, N₂О₅, NаNО₂, NH₃, NH₄NO₃, N₂, H₃РO₄, Р₂О₅, РН₃, Р, Р₂О₃, H₄Р₂O₇.

3. Скласти електронний баланс, вказати окисник і відновник у рівняннях:

KIO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO ₄ = I₂ + Na₂SO₄ + H₂O

NaNO₂ + PbO₂ + H₂SO₄ = NaNO₃ + PbSO₄ + H₂O

SnCl₂ + FeCl₃ = SnCl₄ + FeCl₂

4.Записати рівняння реакцій одержання діоксиду сульфуру SO₂ трьома різними способами і взаємодії його з водою; з киснем; з розчином лугу.

5. З якими із наведених речовин (калій оксид, нітратна кислота, цинк, натрій гідроксид, карбон (ІІ) оксид) може взаємодіяти розбавлена сульфатна кислота. Напишіть рівняння можливих реакцій, складіть повні й скороченні іонні реакції.