Otchyot

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра общей химии

ОТЧЁТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1

Преподаватель Соловьев А.А.

Шарлай Е.В.

Студент Азиатцев В.

Факультет ПС Группа 178

Учебный год 2009 Семестр 1

Челябинск

2009

Работа 1. Классы неорганических соединений

Цель работы. Ознакомиться с методами получения оксидов, кислот, оснований (щелочей), солей и изучить их свойства.

Приборы и реактивы. Аппарат Киппа, спиртовка, пробирка, химические реактивы: индикаторы, NaOH, H₂SO₄, Cu(HCO₃)₂, Ca(OH)_2, CaO, MgCl₂, CuSO₄, FeCl₃, Pb(NO₃)₂, BaCl₂, K₂CrO₄, (NH₄)₂MoO₄, Na₂WO₄, H₃PO₄, CoCl₂, HCl, дистиллированная вода.

Опыт 1. Изменение окраски индикаторов в различных средах

Индикаторы	Цвет индикатора в среде
	нейтральной	щелочной	кислой
Лакмус	Светло-синий (светло-фиолетовый)	Светло-синий (светло-фиолетовый)	Красный
Метиловый оранжевый	Светло-оранжевый	Более светлый с оттенком желтого/оранжевого	Ярко-красный
Фенолфталеин	Бесцветный, не меняется	Розовый (малиновый)	Не меняется, бесцветный

Описание.

При добавлении в нейтральную среду лакмуса, она окрашивается в светло-синий (светло-фиолетовый) цвет и не изменяется. При добавлении индикатора метилового оранжевого цвет не изменяется и остаётся светло-оранжевым. При добавлении фенолфталеина раствор остаётся бесцветным.

При добавлении в щелочную среду лакмуса, она также как и в нейтральной среде окрашивается в светло-синий цвет. При добавлении метилового оранжевого наблюдается окрашивание в более светлый цвет с оттенком жёлтого/оранжевого. При добавлении фенолфталеина окрашивается в розовый (малиновый) цвет.

При добавлении в кислую среду лакмуса, цвет становится красным. При добавлении метилового оранжевого становится ярко-красным, при добавлении фенолфталеина не меняется и остаётся бесцветным.

Вывод. Индикаторы позволяют следить за составом среды или протеканием химической реакции из-за разности строения молекул, и тем самым очень полезны в химии.

Опыт 2. Получение и свойства основного оксида

После нагревания карбоната гидроксомеди (II) образовывается порошок - оксид меди (II) черного цвета при реакции разложения с образованием CO₂.

Cu(OH)₂CO₃ 2CuO↓+ CO₂↑+ H₂O

карбонат гидроксомеди (II)

оксид меди (II)

углекислый газ

вода

После разделения на две пробирки: в одной из них после добавления дистиллированной воды и взбалтывания вещество становится более серым, оксид меди в воде не растворяется; во второй - после добавления разбавленной серной кислоты раствор начинает шипеть.

CuO +H₂SO_4(р.) →CuSO₄ +2H₂O

оксид меди

разбавленная серная кислота

сульфат меди

вода

Вывод. В воде основные оксиды, в основном, не растворяются, хотя опровержением этому может служить растворение CaO!

Опыт 3. Получение и свойство кислотного оксида

При добавлении оксида углерода (IV) в раствор гидроксида кальция выпадает осадок, далее при увеличении концентрации оксида углерода, раствор становится бесцветным, затем при добавлении известковой воды опять выпадает мутный осадок – образовалась соль.

Ca(OH)₂+ CO₂→CaCO₃↓+H₂O

гидроксид кальция

углекислый газ

карбонат кальция

вода

2HCl + CaCO₃→CO₂+ H₂O+CaCl₂|

соляная кислота

карбонат кальция

углекислый газ

вода

хлорид кальция

Вывод. Для получения кислотного остатка необходимо к основному оксиду добавить оксид углерода

Вывод

Свойства основных оксидов:

• Основные оксиды наиболее активных металлов при обычных условиях непосредственно взаимодействуют с водой, образуя гидроксиды, которые являются сильными, растворимыми основаниями — щелочами

• Основные оксиды взаимодействуют с кислотами образуя соли

• Основные оксиды взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли

Свойства кислотных оксидов:

• Кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующих кислот. Некоторые кислотные оксиды с водой непосредственно не взаимодействуют и соответствующие им кислоты могут быть получены косвенным путем.

• Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями с образованием солей

• Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами с образованием солей

• Малолетучие кислотные оксиды вытесняют летучие оксиды из солей

Опыт 4. Получение кислоты, растворимой в воде

К дистиллированной воде добавили лакмус. После добавления углекислого газа светло-фиолетовый раствор индикатора стал бледно-красным. Из этого следует, что в пробирке образовалась угольная кислота H₂CO_3.

H₂O + CO₂↔H₂CO₃

вода

углекислый газ

угольная кислота

1) H₂CO₃↔H⁺ + HCO3^- (гидрокарбонат) 2) HCO3^-↔H⁺ + CO₃^2-

Вывод. Общий вывод имеется ниже! Ну а для данного опыта, чтобы получить кислоту, надо добавить углекислый газ к воде.

Опыт 5. Получение нерастворимой в воде кислоты

После добавления концентрированной соляной кислоты в молибдат аммония (NH₄)₂MoO₄ наблюдается выпадение осадка молибденовой кислоты H₂MoO₄ со степенью окисления +6, который имеет белый цвет – получается кислота.

(NH₄)₂MoO4 + 2HCl→H₂MoO₄↓+ 2NH₄Cl

молибдат аммония

соляная кислота

Молибденовая

кислота

хлорид аммония

Вывод.

1. Бескислородные кислоты могут быть получены непосредственным синтезом из элементов, с последующим растворением полученного соединения в воде: H₂ + Cl₂ = 2HCl, H₂ + S = H₂S.

2. Кислородсодержащие кислоты могут быть получены взаимодействием кислотных оксидов (ангидридов кислот) с водой: SO₃ + H₂O = H₂SO₄, N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃.

3. Как бескислородные, так и кислородсодержащие кислоты можно получить по реакции обмена между солями и другими кислотами: Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃, AgNO₃ + HCl = AgCl + HNO₃.

Опыт 6. Получение растворимого в воде основания (щёлочи)

После добавления дистиллированной воды к оксиду кальция, получили сильное основание с малорастворимым осадком. А после добавления фенолфталеина раствор окрасился в розовый цвет. Следовательно, в пробирке образовалось малорастворимое основание.

CaO+H₂O = Ca(OH)₂

Оксид кальция

вода

Гидроксид кальция

Вывод. Для получения растворимого в воде основания (щёлочи) необходимо оксид (например, CaO) прибавить к основанию (щёлочи).

Опыт 7. Получение нерастворимых в воде оснований

При взаимодействии хлорида магния и гидроксида натрия образовались нерастворимое в воде основание гидроксид магния Mg(OH)_2, осадок белого цвета и хлорид натрия NaCl:

MgCl₂+2NaOH→Mg(OH)₂|+2NaCl.

Хлорид магния

Гидроксид натрия

гидроксид магния

Хлорид натрия

При взаимодействии сульфата меди (II) с гидроксидом натрия образовались нерастворимое основание гидроксид меди, осадок синего цвета Cu(OH)₂ и соль сульфат натрия (Na₂SO₄):

CuSO₄+2NaOH→Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄.

сульфат меди (II)

гидроксид натрия

Гидроксид меди

сульфат натрия

При взаимодействии хлорида железа (III) и гидроксида натрия образовались нерастворимое основание гидроксид железа (III), оранжевый осадок Fe(OH)₃ и соль хлорид натрия NaCl:

FeCl₃+ NaOH→Fe(OH)₃↓+3NaCl

хлорид железа (III)

гидроксид натрия

Гидроксид железа (III)

Хлорид натрия

Во всех случаях образовалось нерастворимое в воде основание, так как в пробирке образовался осадок.

Вывод. Для получения нерастворимого в воде основания надо к растворимой соли (например, MgCl₂, CuSO₄, FeCl₃) добавить растворимое основание (например, NaOH).

Опыт 8. Получение малорастворимых средних солей

При взаимодействии раствора нитрата свинца и разбавленной серной кислоты образовались малорастворимая соль сульфат свинца PbSO₄, белая жидкость с осадком и азотная кислота HNO₃:

Pb(NO₃)₂+H₂SO₄→PbSO₄↓+2HNO₃.

Нитрат свинца

разбавленная серная кислота

сульфат свинца

азотная кислота

Образовалась малорастворимая соль, так как в пробирке образовалась белая жидкость с осадком.

Вывод. Чтобы получить малорастворимую среднюю соль, необходимо кислоту добавить к соли.

Опыт 9б. Получение и свойства кислотных солей.

При взаимодействии гидроксида кальция с оксидом углерода выпадает белый осадок. При избытке оксида углерода осадок растворяется, раствор становится более светлым, выделяется вода.

1) Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O

гидроксид кальция

углекислый газ

Карбонат кальция

вода

2) CaCO₃+H₂O+CO₂→Ca(HCO₃)₂

Карбонат кальция

вода

углекислый газ

гидрокарбонат кальция

3) Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂→2CaCO₃↓ +H₂O

гидрокарбонат кальция

гидроксид кальция

Карбонат кальция

вода

Вывод. При избытке кислоты образуются кислые соли, которые под действием оснований могут быть переведены в средние соли.

Опыт 10. Получение и свойства основной соли

Если к хлориду кобальта добавить разбавленную щёлочь NaOH и взболтать, то образуется зелёный осадок основной соли. Затем после разделения раствора на две пробирки, в первой наблюдается выпадение осадка, во второй окрашивание в розовый цвет.

CoCl₂+NaOH→CoOHCl+NaCl|

Хлорид кобальта

Гидроксид натрия

гидроксохлорид кобальта

Хлорид натрия

CoOHCl+NaOH→Co(OH)₂+NaCl|

гидроксохлорид кобальта

Гидроксид натрия

Гидроксид кобальта (II)

Хлорид натрия

CoOHCl+HCl→CoCl₂ + H₂O

гидроксохлорид кобальта

Соляная кислота

Хлорид кобальта

вода

Вывод. При недостатке кислоты образуется основная соль, которая под действием кислоты может быть переведена в среднюю соль.