1.3. Описание оборудования 6

1.4. Порядок проведения эксперимента 6

Р а б о т а 4 КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 8

Работа 7 СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ 3

2№) + 0₂ = 2№)₂; 2

Р а б о т а 9. СВОЙСТВА СЕРЫ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЙ 6

1.2. Некоторые свойства йода 13

Железо и его свойства 20

ПРИЛОЖЕНИЯ 21

Продолжение таблицы 10 1

Ыа₂80_;! + 8 = Ыа₂8₂0з (тиосульфат натрия). Они являются сильными восстановителями:

N32820., + С1₂ + Н₂0 = N32804 + 8 + 2НС1.

Надсерная кислота получается электролизом концентрированного раствора серной кислоты. Надсерная кислота и ее соли (персульфаты) - сильные окислители:

5К₂8₂0₈ + 2Мп80₄ + 8Н₂0 = 2НМп0₄ + 10КН80₄ + 2Н₂80₄.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Опыт 9.1. Получение сероводорода и его свойства (демонстрационно под тягой)

В пробирку поместить микрошпатель кристалликов сульфида желе­за, добавить 3-5 капель разбавленной серной кислоты и осторожно на­греть. Зафиксировать ощущения. Поднести к отверстию пробирки смо­ченную водой лакмусовую бумажку. Наблюдать. Добавить еще 5 капель разбавленной серной кислоты и закрыть пробирку пробкой с газоотвод­ной трубкой. Осторожно нагреть пробирку и выделяющийся газ пропус­тить в подкисленный раствор перманганата калия. Наблюдать. Написать уравнения всех реакций. В последнем случае расставить коэффициенты, используя метод полуреакций. Сохранить исходную пробирку для сле­дующих опытов.

Опыт 9.2. Образование сульфидов металлов (демонстрационно под тягой)

В пробирки налить по 3-5 капель растворов солей натрия, калия, кальция, цинка, железа, сурьмы и свинца. Сероводород (см. преды­дущий опыт) пропустить в воду (под тягой) и 3-5 капель получен-

НО о

\ ^

8

У ^

Н8 О

55

ной сероводородной воды прибавить к каждому из растворов солей. Наблюдать. Написать уравнения реакций в молекулярном и ионном видах.

Опыт 9.3. Получение оксида серы (IV) - сернистого ангидрида

В пробирку налить 1 мл раствора сульфида натрия и добавить не­сколько капель 70%-ной серной кислоты. Быстро закрыть пробкой с газоотводной трубкой, свободный конец которой опустить в сухую при­емную пробирку. Наблюдать. Написать уравнения реакций. Приемную пробирку опустить открытым концом в воду. Наблюдать. Закрыв отвер­стие пальцем, перевернуть и встряхнуть. Добавить 1 каплю лакмуса. Наблюдать. Написать уравнения реакций (диссоциацию по ступеням). Разлить раствор из приемной пробирки в две пробирки. В первую добавить раствор перманганата натрия (или бромной воды), во вто­рую - сероводородную воду (см. выше). Наблюдать. Написать урав­нения реакций. В последних двух указать окислители и восстанови­тели.

Опыт 9.4. Свойства серной кислоты

В две пробирки поместить по кусочку цинка и меди и налить по 0,5 мл разбавленной серной кислоты. Поднести к отверстиям сначала лакмусовые бумажки, затем зажженную спичку. Наблюдать. Написать уравнения реакций. В две пробирки поместить те же металлы и доба­вить концентрированную серную кислоту. Пробирки осторожно нагреть под тягой. Наблюдать. Поднести к отверстию пробирок сначала за­жженную спичку, затем лакмусовые бумажки, а затем фильтровальные, смоченные раствором перманганата калия. Наблюдать. Написать урав­нения реакций. Стеклянной палочкой, смоченной в концентрирован­ной серной кислоте, провести по бумаге. Объяснить наблюдающееся явление.

Опыт 9.5. Окислительные свойства персульфатов и восстановительные тиосульфатов (демонстрационно)

К раствору сульфата марганца добавить каплю концентрированной азотной кислоты и каплю раствора азотнокислого серебра. Прибавить раствор персульфата калия (натрия) и нагреть. Наблюдать. Написать уравнения реакций. К раствору тиосульфата калия (натрия) под тягой добавить хлорную воду. Зафиксировать ощущения. Написать уравнения реакций.

Работа 10 СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ VII-А ГРУППЫ

Цель работы:

Закрепить знания свойств элементов УП-А группы и некоторых их соединений.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Элементы: фтор, хлор, бром, йод, астат, входящие в УП-А группу, называют галогенами. Атомы галогенов имеют по семь электронов на внешнем уровне - п^пр', поэтому они являются сильными окислите­лями и легко превращаются в отрицательные ионы с электронной структурой п^пр⁶, где п - 3. Фтор, обладающий самой высокой электроотрицательностью, во всех соединениях имеет степень окисле­ния -1, остальные —1, +1, +3, +5, +7.

Галогены широко используют в технике, медицине, ветеринарии и зоотехнике. Хлор и его производные применяют для дезинфекции, бром и йод входят в состав лекарственных препаратов Содержание фто­ра в питьевой воде сильно влияет на состоянии зубов у людей и жи­вотных.

1.1. Окислительное свойство хлора

Хлор, благодаря своей окислительной способности, является прак­тически наиболее важным из всех галогенов. Его широко используют для отбеливания тканей, бумажной массы, обеззараживания воды, де­зинфекции животноводческих комплексов и т. д. Окислительное дейст­вие хлора в ряде случаев проявляется в присутствии влаги. Это связано с гидролизом хлора по уравнению:

С1₂ + Н₂0 = НС1 + НС10. (10.1)

Образующаяся соляная кислота является сильной кислотой, а хлор­новатистая - очень слабой и неустойчивой. Она разлагается с выделени­ем атомарного кислорода:

НС10 -»НС1 + О, (10.2)

который обесцвечивает пигменты и убивает микробов.

Таким образом, хлорноватистая кислота и ее соли гипохлориты №ОС1; Са(ОС1)₂ являются сильными окислителями.

Распад хлорноватистой кислоты или ее солей по уравнению (10.2) можно катализировать солями кобальта:

т

Са(0С1)₂ >СаС1₂ + 20. (10.3)

СоСЫОзЬ

Качество хлорной извести, действующим началом которой является гипохлорит кальция, оценивается по содержанию т. н. «активного» хло­ра, т. е. того хлора, который выделяется при действии на гипохлорит соляной кислоты:

Са(ОС1)₂ + 4НС1 -» СаС1₂ + 2С!₂+ 2Н₂0. (10.4)

Зная массу хлорной извести и определив массу выделившегося хло­ра, можно рассчитать массовую долю хлора (%). В чистом гипохлорите кальция она равна (условно):

^Ч^ЮО^-■100-100*

М(Са(ОС1)₂) 143

В продажной хлорной извести содержание активного хлора 35%, т. е. в техническом продукте гипохлорита кальция только 35%, осталь­ное - инертные примеси. Окислительное действие хлорноватистой ки­слоты можно проследить в реакции с сероводородом:

Н₂8 + НОС1 4,8 + НС1 + Н₂0. (10.5)

Помутнение раствора в результате выделения серы свидетельствует об окислении 8²" до 8°.

Бром и йод также могут быть окислителями, однако их окислитель­ная способность ниже, чем у хлора и фтора, поэтому в ряду элементов Р-С1-Вг-I каждый галоген способен вытеснять все стоящие правее него из их соединений:

2КВг + С1₂ -» Вг₂ + 2КС1; (10.6)

2К1 + С1₂ 1₂ + 2КС1. (10.7)