Лабораторне заняття № 5

Тема: Хімічні елементи п’ятої групи періодичної таблиці. Нітроген і Фосфор.

Мета: вивчити положення хімічних елементів Нітрогену і Фосфору в періодичній таблиці, особливості атомарного і молекулярного рівнів та рівня макроформ організації речовин динітрогену і фосфору, навчитися проводити досліди на підтвердження хімічних властивостей сполук Нітрогену і Фосфору, пояснювати взаємозв’язок склад – будова – властивості – одержування – використання речовини на прикладі динітрогену і фосфору.

Лабораторне обладнання: штатив з пробірками (4 – 6 штук), промивалка з дистильованою водою, сірники, хімічні стакани, ганчірка, фільтрувальний папір, шпатель, апарат Кіппа, дерев’яна скіпка, шматочок вати.

Реактиви: кристалічний мармур, вапняна вода – насичений розчин кальцій гідроксиду, водний розчин хлоридної кислоти (1:4), 2 М розчини натрій карбонату (Na₂CO₃) і гідрогенкарбонату (NaНCO₃), набір індикаторів (фенолфталеїн, метиловий оранжевий, лакмус).

План заняття

І. Перевірка знань теоретичного матеріалу.

1. Загальна характеристика хімічних елементів головної підгрупи п'ятої групи Періодичної системи.

2. Які фізичні властивості амоніаку?

3. Які типи реакцій характерні для амоніаку?

4. Характеристичні сполуки Нітрогену і Фосфору: оксиди, гідроксиди, солі.

5. В чому різниця у властивостях чорного і білого фосфору?

6. Як залежить гідроліз солей Н₃РО₄ від вмісту Гідрогену в кислотному залишку, від хімічного характеру основи, що утворює фосфат?

6. Зміст лабораторних дослідів.

ІІ. Практична робота:

▲ Всі досліди з концентрованою нітратною кислотою та оксидами нітрогену проводити під тягою!

▲ Сульфатна та хлоридна кислоти, натрій гідроксид – їдкі речовини; при потраплянні на шкіру або одяг їх слід змити проточною водою.

▲ При визначенні запаху речовини в пробірці слід долонею “зачерпнути” повітря над отвором пробірки і направити до носа.

Дослід 1. Одержування амоніаку та його властивості

У фарфорову ступку помістити приблизно в рівних масах кристалічні амоній хлорид (NH₄Cl) і кальцій дигідроксид – Са(ОН)₂ і товкачиком суміш добре розтерти. Одержану суміш висипати у пробірку і закрити пробкою з газовідвідною трубкою. Закріпити у штативі так, щоб дно її було вище отвору. Підігріваючи суміш, збирати амоніак у пробірку. У фарфорову чашку налити дистильованої води і одержаний амоніак розчинити у цій воді, після чого до розчину додати 1 – 2 краплі фенолфталеїну.

Спостереження:

Рівняння хімічної реакції:

Тип реакції

Ознаки реакції

Висновок:

Дослід 2. Якісна реакція амоній-іона

У пробірку налити ≈ 1 см³ розчину амоній хлориду (NH₄Cl), долити 1 – 2 см³ розчину натрій гідроксиду (NаОН) і підігріти. До отвору пробірки піднести, не торкаючись її стінок, змочений водою індикаторний папірець.

Спостереження:

Рівняння хімічної реакції:

Тип реакції:

Ознаки реакції:

Висновок:

Дослід 3. Одержування та властивості нітроген монооксиду

(Роботу проводити у витяжній шафі демонстративно !!!)

У колбу В'юрца покласти близько 10 г мідних ошурок. У крапельну лійку налити розведену (1:1) нітратну(V) кислоту. До мідних ошурок долити небагато кислоти; якщо реакція відразу не почнеться, то підігріти.

Коли газ, що виходить із трубки, на повітрі почне забарвлюватись у бурий колір, зібрати у пробірку.

Спостереження:

Рівняння хімічної реакції (навести схему передачі електронів):

Тип реакції:

Ознаки реакції:

Висновок:

Дослід 4. Термічна стійкість солей нітратної(V) кислоти

Помістити близько 1 г натрій нітрату(V) (NaNO₃) у пробірку і прожарити на спиртівці. Внести у пробірку тліючу скіпку.

Спостереження:

Рівняння хімічної реакції:

Тип реакції

Ознаки реакції

Висновок:

Дослід 5. Якісна реакція нітратів(ІІІ) (Дослід виконується у витяжній шафі !!!).

Налити у пробірку близько 0,5 см³ розчину калій йодиду (КІ), підкислити розведеною сульфатною кислотою (Н₂SO₄) і долити стільки ж розчину натрій нітрату(ІІІ) (NaNO₂).

Спостереження:

Рівняння хімічної реакції:

Тип реакції

Ознаки реакції

Висновок:

Робота 6. Якісні реакції фосфатних(V) кислот та їх солей

До 0,5 см³ розчину динатрій гідрогентетраоксофосфату (Na₂HPO₄) додати декілька крапель розчину аргентум нітрату (АgNO₃) і перемішати.

Спостереження:

Рівняння хімічної реакції:

Тип реакції:

Ознаки реакції:

Висновок:

Робота 7. Гідроліз солей Фосфатної(V) кислоти

В одну пробірку покласти декілька кристаликів натрій фосфату (Na₃PO₄), у другу – динатрій гідрогенфосфату (Na₂HPO₄), у третю – натрій дигідрогенфосфату (NaH₂PO₄). Прилити в кожну пробірку по 2 – 3 см³ дистильованої води і розчинити сіль струшуванням вмісту пробірки. Після цього в кожну пробірку додати по 1 – 2 краплі індикатора (фенолфталеїну) або шматочок універсального індикаторного паперу.

Спостереження:

Рівняння реакцій гідролізу

Тип реакції

Ознаки реакції

Висновок:

ІІІ. Завдання позааудиторної самостійної роботи

Завдання 1. Записати йонні та молекулярні рівняння реакцій гідролізу таких сполук: РСІ₃, РІ₃, РСІ₅, SbСІ₃, Ві(NО₃)₃

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 2. Розрахувати масу амоніачної селітри, яку можна отримати при взаємодії амоніаку з розчином нітратної кислоти масою 50 г з масовою часткою НNО₃ рівною 40%.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 3. Маючи в лабораторії лише мідь, бертолетову сіль та нітратну кислоту , одержати кількома способами купрум(ІІ) нітрат. Записати рівняння відповідних реакцій.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 4. Записати рівняння реакцій взаємодії концентрованої та розведеної нітратної кислоти з цинком та сріблом, врівняти їх електронно-йонним методом.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 5. Розрахувати масу фосфориту з масовою часткою Са₃(РО₄)₂ 65%, яку треба взяти для одержання фосфору масою 1т, якщо масова частка втрат продукту під час виробництва становить 3%.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 6. Закінчити рівняння реакцій, врівняти їх електронно-йонним методом:

ВіСІ₃ + СІ₂ + КОН → КВіО₃ + …..___________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

МnSО₄ + NaВіО₃ + НNО₃ → НМnО₄ + ….._____________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

К₃АsО₃ + І₂ + КОН → _______________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________