Експериментальна частина. Дослід 1.Відновні властивості металів – простих речовин

Дослід 1. Відновні властивості металів – простих речовин

А. У Пробірку вмістити шматочок алюмінію та додати 10 – 12 краплин концентрованого розчину натрій гідроксиду. Підігріти розчин для ініціювання процесу: 2Al + 6NaOH + 6H2O → 2Na3[Al(OH)6] + 3H2↑.

Назвати продукти реакції.

Б. У пробірку вмістити шматочок цинку та додати 10 – 12 краплин розчину хлоридної кислоти. Zn + 2HCl → ZnCl2+ H2↑.

В. У дві пробірки внести по 10 – 12 краплин розчинів: у першу купрум (II) сульфату, у другу цинк сульфату. В обидві пробірки опустити по залізній скріпці. Чому у розчині купрум (II) сульфату через 2 – 3 хв на повер­хні заліза з’явився червоний наліт? Додати по 2 – 3 краплини розчину червоної кров’яної солі (K3[Fe(CN)6]) в обидві пробірки. Пояснити, чому в одній про­бірці відбувається інтенсивне посиніння розчину, а у другій – ні.

Окисні чи відновні властивості проявили метали у цих реакціях? Чому залізо не витісняє цинк з його солі?

Дослід 2. Окисні властивості вільних галогенів

У пробірку внести 3 – 4 краплини бромної води та додати по краплинах розчин станум (II) хлориду до повного знебарвлення бромної води.

2SnCl2+ 2Br2→ SnCl4+ SnBr4.

Окисником чи відновником є галоген у даній реакції? Які від’ємні та додатні ступені окиснення можуть проявляти галогени у своїх сполуках?

Дослід 3. Окисні властивості атомів елементів у вищих ступенях окиснення

У дві пробірки внести по 3 – 4 краплини сірководневої води. У пер­шу пробірку додати 2 – 3 краплини концентрованої сульфатної кислоти (r = 1,84 г/мл). Помутніння розчину зумовлене утворенням сірки у ре­зультаті взаємодії S2–та S6+. Які властивості проявляє сульфур у кожному зі ступенів окиснення?

H2S + H2SO4→ S↓ + SO2↑ + 2H2О.

У другу пробірку дода­ти 3 – 4 краплини хлоридної кислоти (СHCl= 1 моль/л). Чому не випадає осад? Додати у цю пробірку 1 – 2 краплини розчину калій дихромату до появи зеленого забарвлення, властивого Cr3+. Чому помутнів розчин? 3H2S + 14HCl + K2Cr2O7→ 3S↓ + 2CrCl3+ 2KCl + 7H2О.

Дослід 4. Вплив середовища на перебіг окисно-відновних процесів

У три пробірки вмістити по 3 – 4 краплини розчину калій _ангану_нату. До однієї додати розчин сульфатної кислоти (С = 2 моль/л), до другої – стільки ж води, до третьої таку ж кількість концентрованого розчину луґу. До всіх трьох пробірок додати по мікрошпателю порошку натрій сульфіту та переміша­ти вміст пробірок. За мить відзначити зміну забарвлення розчинів.

Написати рівняння реакцій. Врахувати, що сполуки мангану в різних ступенях окиснення мають властиві забарвлення: іон MnO4–– фіалкове, іон MnO42–– зелене, іон Mn2+– практично безбарвне. Манґан (IV) оксид і його гідрати є важкорозчинними речовинами бурого кольору. До якого ступеню окиснення відновлюється перманганат калію у розчинах, що мають рН > 7, рН < 7, рН = 7?

2KMnO4+ 8H2SO4+ 5Na2SO3→2MnSO4+ K2SO4+ 5Na2SO4+ 8H2O;

2KMnO4+ H2O + 3Na2SO3→2MnO2↓ + 2KOH + 3Na2SO4;

2KMnO4+ 2KOH + Na2SO3→2K2MnO4+ Na2SO4+ H2O;

Контрольні запитання

1. Що таке окисник, приклади?

2. Що таке відновник, приклади?

3. Що таке ступінь окиснення елемента?

4. Як розраховують еквіваленти окисників та відновників?

5. Що таке окисно-відновна реакція?

6. Типи окисно – відновних реакцій?

7. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій методом електронно-іонного балансу.

ДОДАТКИ

Таблиця Д.1.

Відносні густини r420та масові частки розчиненої речовини

Масові частки	Речовина
	NH4NO3	KCl	Na2SO4Ч 10 H2O	NaCl
	1,015	1,024	1,016	1,029
	1,028	1,037	1,024	1,044
	1,031	1,050	1,032	1,058
	1,040	1,063	1,040	1,073
	1,048	1,077	1,048	1,089
	1,057	1,090	1,056	1,104
	1,065	1,104	1,064	1,119
	1,074	1,118	1,072	1,135
	1,083	1,133	1,081	1,151
	1,092	1,147	1,089	1,168

Додаток 2:

Завдання до лабораторної роботи № 3 «Розчини. Способи виразу складу розчину».

1. Обчисліть молярну й еквівалентну молярну концентрації 20-відсоткового розчину кальцій хлориду густиною 1,178 г/см3.

Відповідь: 2,1 моль/л; 4,2 моль/л.

2. Обчисліть молярну й еквівалентну молярну концентрації 16-відсоткового розчину алюміній хлориду густиною 1,149 г/см3.

Відповідь: 1,38 моль/л; 4,14 моль/л.

3. Змішали 247 г 62-відсоткового й 145 г 18-відсоткового розчинів сульфатної кислоти. Якою є масова частка (%) кислоти в отриманому розчині?

Відповідь: 45,72 %.

4. З 700 г 60-відсотковоої сульфатної кислоти випарюванням видалили 200 г води. Чьму дорівнює масова частка (%) кислоти у розчині, що залишився?

Відповідь: 84 %.

5. З 10 кг 20-відсоткового розчину при охолодженні виділилося 400 г солі. Яка масова частка (%) солі в охолодженому розчині?

Відповідь: 16,7 %.

6. Обчисліть масову та молярну частки розчиненої речовини у розчині, отриманому розчиненням 170 м аміаку в 1 л води.

Відповідь: 14,53 %; 0,15.

7. Густина розчину з масовою часткою KCl 22 % дорівнює 1,147 г/см3. Скільки молів KCl знаходиться в 2,5 л розчини?

Відповідь: 8,47 моль.

8. Визначте об’єм розчину з еквівалентною молярною концентрацією 2 моль/л, який можна одержати з 28,6 г Na2CO3× 10H2O.

Відповідь: 0,1 л.

9. Обчисліть, скільки води і HF треба взяти, щоб приготувати 200 мл розчину з масовою часткою HF 50 % (r = 1,155 г/см3). Визначте молярну концентрацію цього розчину?

Відповідь: по 115,5 г HF і Н 2О; 28,875 моль / л.

10. Які молярна й еквівалентна молярна концентрації розчину амоній сульфату з w ((NH4)2SO4) = 50 % (r = 1,282 г/см3).

Відповідь: 4,86 моль/л; 9,61 моль/л.

11. Скільки грамів BaCl2міститься в 25 мл розчину з Ceq.= 0,5 моль/л?

Відповідь: 1,3 г.

12. Визначте молярну й еквівалентну молярну концентрації розчину з масовою часткою H2SO4 98 % і густиною 1,84 г/см3.

Відповідь: 18,4 моль/л; 36,8 моль/л.

13. Скільки грамів кальцій хлориду знадобиться для приготування 2 л розчину з масовою часткою солі 20 %, густина якого дорівнює 1,177 г/см3?

Відповідь: 470,8 г.

14. Визначте масову частку BaCl2 у розчині, отриманому при розчиненні 22,4 г BaCl2 × 2H2O у 140 г води.

Відповідь: 12,8 %.

15. Скільки грамів FeSO4міститься в 5 л розчину з еквівалентною молярною концентрацією солі 0,4 моль/л?

Відповідь: 152 г.

16. У 2 кг води розчинено 28,75 г ZnSO4× 7H2O. Обчисліть масову частку кристалогідрату та безводного цинк сульфату в розчині.

Відповідь: 1,42 %; 0,8 %.

17. З 170 г 80-відсоткового розчину при охолодженні виділилося 24 г речовини. Чόму дорівнює масова частка (%) цієї речовини в розчині, що залишився?

Відповідь: 76,71 %.

18. Скільки грамів Pb(NO3)2треба розчинити в 1 кг води, щоб приготувати розчин із масовою часткою плюмбум (ІІ) нітрату 38 %?

Відповідь: 612,9 г.

19. Обчисліть молярну концентрацію розчину Ва(NO3)2, у 80 мл якого міститься 2,61 г розчиненої речовини. Якою є його еквівалентна молярна концентрація?

Відповідь: 0,125 моль/л; 0,25 моль/л.

20. Скільки грамів Na2CO3× 10H2O треба взяти, щоб приготувати 5 л розчину з масовою часткою Na2CO315 % (r = 1,16 г/см3).

Відповідь: 2347,36 г.

21. Яка маса HNO3містилася в розчині, якщо на його нейтралізацію знадобилося 35 см3розчину з Ceq.(NaOH) = 0,4 моль/л?

Відповідь: 0,882 г.

22. На нейтралізацію 1 л розчину, що містить 1,4 г КОН, знадобилося 50 мл розчину кислоти. Обчисліть еквівалентну молярну концентрацію кислоти.

Відповідь: 0,5 моль/л.

23. Яку масу NaNO3треба розчинити в 400 г води, щоб приготувати розчин з масовою часткою натрій нітрату 20 %?

Відповідь: 100 г.

Література:

1. Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія: підручник, – К., Урпінь: Перун, 2002. – 480 с.

Кириченко В.І. Загальна хімія: навч. посібник. – К.: Вища шк.., 2005. – 639 с.

Вдовенко О.П. Загальна хімія. – Вінниця: Нова книга, 2005. – 288 с.

Метов Н.С., Общая и неорганическая химия: ученик. – М.: Высш. шк.., 1988. – 640 с.

2. Загальна та неорганічна хімія: практикум: навч. посіб. /Слободянюк М.С., Улько Н.В., Бойко К.М., Самойленко В.М./ – К.: Либедь, 2004. – 336 с.