2. Лабораторна робота "Загальні властивості металів. Гальванічні елементи. Корозія"

Дослід 1. Дослідження активності металів.

а)В шість пробірок помістити по 0,5 мл розчинів: в першу – солі цинку, в другу – солі заліза(II) в третю – солі олова(II), в четверту – солі свинцю(II), в п'яту – солі міді(II), в шосту – нітрату срібла. В усі розчини опустити на 3-4 хвилини по шматочку металічного цинку. Що відбувається на поверхні цинку? Написати рівняння реакцій в молекулярній та іонній формі. Повторити дослід з залізом та міддю. Результати спостережень записати в табл.1.

Таблиця 1.

Метал	Йони металів в розчині
	Zn2+	Fe2+	Sn2+	Pb2+	Cu2+	Ag+
Zn
Fe
Cu

В таблиці ставте знак "+" в клітинці йонів, які відновлюються зануреним металом. Розташуйте досліджені метали в порядку зменшення їх активності.

б)В три пробірки внести по 1 мл розчину соляної кислоти (1:1). В кожну пробірку внести по шматочку одного із металів: цинку, міді, магнію. Чи всі метали витісняють водень із розчинів кислоти.? Написати рівняння реакцій в молекулярній та йонній формі.

Дослід 2. Виготовлення гальванічного елементу.

З

Рис.1. Схема мідно-цинкового гальванічного елемента

а рис.1 зберіть гальванічний елемент. Для цього одну із склянок заповніть на ¾ розчином сульфату міді (С=1 моль/л), а другу - розчином сульфату цинку (С=1 моль/л). З'єднайте електроліти в склянках електролітичним ключем. Занурте в розчин сульфату цинку - цинкову пластинку, а в розчин сульфату міді – мідну. Під'єднайте ці пластини провідниками до вольтметру, запишіть його показання. Складіть рівняння хімічних реакцій, що протікають на електродах. Розрахуйте електрорушійну силу(е.р.с.) даного елемента, користуючись рядом напруг і рівнянням Нернста, порівняйте її з показаннями вольтметра. Зробіть висновок. Запишіть електрохімічну схему даного гальванічного елемента.

Дослід 3. Корозія в кислому середовищі.

Корозія виникає при контакті двох різних металів. В скляну трубку, зігнуту під кутом, налийте розбавлений розчин кислоти (хлоридної чи сульфатної). В одне коліно трубки введіть вузьку пластинку цинку і спостерігайте повільне виділення водню. Введіть в друге коліно мідний дріт, не торкаючись ним до цинку. Чи виділяється водень на міді? Занурте мідний дріт глибше, щоб він торкався цинкової пластинки. Поясніть виділення водню на міді в цьому випадку. Складіть схему дії утвореної гальванопари.

3. Домашня підготовка до лабораторної роботи

Вивчіть теорію, законспектуйте лабораторну роботу, напишіть рівняння реакцій і розв'яжіть задачі, вказані в робочому плані.

1. Запитання та задачі для самоконтролю

1. Які хімічні властивості характерні для металів? Чим вони зумовлюються?

2. Як змінюються металічні властивості елементів за періодами і групами періодичної системи Д.І.Менделєєва зі збільшенням порядкового номеру? Дати пояснення на прикладі елементів І групи головної підгрупи та елементів III періоду.

3. Які хімічні властивості проявляють метали в окисно-відновних реакціях? Чим зумовлені такі властивості?

4. Які сполуки утворюються при взаємодії металів з киснем, воднем, галогенами, сіркою, азотом, вуглецем, кремнієм? Дати назву цим сполукам і написати рівняння реакцій їх утворення на прикладі металу кальцію.

5. В яких випадках метали реагують з водними розчинами солей інших металів? Написати рівняння реакції взаємодії цинку з розчином сульфату міді.

6. Які метали взаємодіють з розбавленими соляною та сірчаною кислотами? Навести два приклади такої взаємодії.

7. Як активні метали реагують з водою? Навести два приклади такої взаємодії.

8. Які метали можуть взаємодіяти як з кислотами так, і з основами? Написати рівняння реакцій взаємодії такого металу з кислотою та лугом.

9. В якому стані метали зустрічаються в природі? Які метали зустрічаються в природі в самородному стані?

10. Чому такі активні метали як цинк та алюміній не реагують з водою? Як їх перевести в активний стан?

11. Чим зумовлені характерні фізичні властивості металів: електропровідність, теплопровідність і пластичність?

12. Чому метали застосовуються, в основному, не в чистому вигляді, а у вигляді сплавів?

13. У ванночку з водою опустили 1 г натрію. Написати рівняння реакції. Які речовини і в яких кількостях утворяться?

14. Чому мідь можна одержати електролізом розчину її солі, а натрій тільки електролізом розплаву його солі? Відповідь підтвердити рівняннями реакцій, що відбуваються на електродах.

15. Який з лужних металів є найбільш активним відновником? Чим це зумовлюється?

16. Як з хлориду калію можна одержати металічний калій, гідроксид калію? Написати відповіді рівняння реакцій.

17. Написати рівняння реакцій за допомогою яких можна здійснити наступні перетворення:

CaCO₃ → СаО → Са(ОН)₂ → СаСl₂ → Са(OН)₂;

Mg → Mg(NO₃)₂ → MgO → MgSO₄ → Mg(OH)₂.

15. Як реагує алюміній з розбавленими та концентрованими сірчаною та азотною кислотами? Відповідь підтвердити відповідними рівняннями реакцій.

19. Які сполуки заліза можуть бути: а) тільки окисником, б) і окисником і відновником?

20. В яких кислотах розчиняється залізо? Написати відповідні рівняння реакцій.