Вопрос 2. Получение и собирание углекислого газа. Доказательство наличия этого газа в сосуде.

Углекислый газ, или оксид углерода(1У) С0₂ — бесцветный газ, «кислый» на вкус и запах, тяжелее воздуха, растворимый в воде. Он не поддерживает горения и дыхания. Образуется при брожении, дыхании, сжигании органиче­ских веществ. В лаборатории его получают действием соляной кислоты на для получения газов (рис. 10), состоящий из пробирки и воронки с надетыми на нее резиновыми кольцами. На кольца помещают кусочки мрамора, а в воронку наливают 5%-ный раствор соляной кислоты. Происходит реакция

СаСОз + 2НС1 = СаС1₂ + C0₂f + Н₂0.

Выделяющийся газ собирают методом вытеснения воздуха в сосуд, распо­ложенный вниз дном. Дня этого конец выходной трубки опускают на дно сосуда.

2 п

r-r-sf^

А

Рис. 10. Прибор для получения газов (1 — пробирка, 2 — воронка, 3 — пробка, 4 — резиновые кольца, которые удерживают твердый реагент, 5 — резиновая трубка, 6 — выходная трубка, 7 — зажим, 8 — трубка для отвода газа)

Для доказательства наличия углекислого газа в сосуд опускают горя­щую лучинку. Лучинка тухнет.

БИЛЕТ 22.

Вопрос 1. Натрий: положение этого элемента в периодической системе, строение его атома, физические свойства. Химические свойства натрия: взаимодействие с неметаллами, водой.

Элемент натрий расположен в третьем периоде и главной подгруппе первой группы. Он принадлежит к семейству щелочных металлов. В атомах щелочных металлов на внешнем уровне находится по одному валентному электрону. От-

Щелочные металлы легко отдают валентные элеюроны — они энергичные восстановители. Особенно легко они вступают в реакцию с типичными неме­таллами — галогенами и кислородом, которые проявляют окислительные свой­ства. В химическом отношении это наиболее активные металлы: они сгорают в кислороде и хлоре, разлагают волу уже при комнатной температуре. Именно поэтому в природе натрий распространен исключительно в виде соединений, главным образом солей. В земной коре он входит в состав алюмосиликатов — полевых шпатов, слюд, каолина, из которых при выветривании переходит в растворимые соли и уносится потоками воды в моря. Морская вода обычно содержит несколько процентов хлорида NaCl и сульфата Na₂S0₄ натрия. В ор­ганизме человека в среднем содержится 100 г натрия в виде солей, растворен­ных в крови и других физиологических жидкостях.

Натрий — мягкий и пластичный металл. На свежем разрезе он серебри­сто-белого цвета с металлическим блеском. На влажном воздухе поверх­ность металла быстро тускнеет из-за образования гидроксида NaOH и кар­боната Na₂C0₃. Натрий имеет низкую температуру плавления (98°С) — запаянный в ампулу металл плавится в сосуде с кипящей водой.

Подобно другим щелочным металлам натрий обладает высокой химиче­ской активностью. Реакция с хлором начинается очень бурно, но скоро за­медляется, потому что металл покрывается слоем соли, которая предохра­няет его от дальнейшего окисления:

2Na + С1₂ = 2NaCl.

Так же энергично протекает взаимодействие натрия с кислородом, се­рой, бромом:

2Na + 0₂ = Na?0₂, 2Na + S = Na₂S, 2Na + Br₂ = 2NaBr.

Обратите внимание, что при сгорании натрия на воздухе или в кислоро­де образуется пероксид, а не оксид. В пероксиде натрия степень окисления кислорода равна -1. При действии на воду натрий легко выделяет водород, превращаясь в гидроксид:

2Na + 2Н₂0 = 2NaOH + H₂t

Взаимодействие натрия с кислотами также протекает очень энергично, поэтому такие реакции обычно не осуществляют.

В промышленности натрий получают электролизом расплавленного хлорида или гидроксида натрия. При электролизе хлорида на катоде выде­ляется натрий, а на аноде — хлор:

Эл. ток

давая этот электрон, атом окисляется. При этом он повышает степень окисле­ния до +1 и приобретает электронную конфигурацию инертного газа

Na Na⁺

2NaCl > 2Na + Cl₂

Вопрос 2. Осуществление превращения: соль -> нерастворимое основание -> оксид металла

Обычно в качестве примера используют соединения меди. Исходным веществом служит раствор какой-либо соли меди, например, сульфата CuS0₄ или хлорида СиС1₂. Эти растворы окрашены в голубой цвет, вызван­ный гидратированными ионами меди. При действии на раствор соли меди раствора щелочи, например, гидроксида натрия, выпадает синий осадок гидроксида меди(И):

CuS0₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂4- + Na₂S0₄ Cu²⁺ + 20H" - Cu(OH)₂

При проведении этой реакции обратите внимание, что при прибавлении щелочи сначала образуется голубой осадок (основная соль), который стано­вится синим (образуется гидроксид) лишь при добавлении дополнительного количества щелочи. Но не надо лить и большой избыток щелочи. При вы­сокой концентрации гидроксид-ионов осадок может раствориться. Далее полученный синий осадок нагревают. При этом он быстро чернеет, разлага­ясь до оксида меди(Н):

t

Cu(OH)₂ = CuO + Н₂0.

Данная реакция называется дегидратацией.

БИЛЕТ 23.