Лабораторная работа 6. Важнейшие окислители Влияние среды раствора на ход реакции — КиберПедия


Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Лабораторная работа 6. Важнейшие окислители Влияние среды раствора на ход реакции



 

Цель работы.Изучение окислительно-восстановительных свойств различных веществ, типов окислительно-восстановительных реакций, а также методов составления уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР).

 

Пояснения к работе

Перманганат-ион – сильный окислитель, но его окислительная способность ослабевает с уменьшением кислотности раствора. Под действием восстановителей в щелочной среде MnO4- восстанавливается до манганат-иона MnO42-:

MnO4- + e- = MnO42-,

В нейтральной, слабокислой и слабощелочной среде MnO4- переходит в диоксид марганца MnO2:

MnO4- + 2H2O + 3e- = MnO2 + 4OH-

В кислотной среде перманганат-ион превращается в аквакатион [Mn(H2O)6]2+:

MnO4- + 8H3O+ + 5e- = [Mn(H2O)6]2+ + 4H2O

Разбавленные водные растворы перманганата калия неустойчивы, они разлагаются (особенно быстро под действием солнечных лучей) с образованием бурого осадка диоксида марганца и выделением кислорода:

4KMnO4 + 2H2O = 4KOH + 4MnO2¯ + 3O2­

Особенно быстро раствор KMnO4 портится в присутствии восстановителей, органических веществ, которые всегда есть в воздухе. Этиловый спирт C2H5OH: так реагирует с перманганатом калия

2KMnO4 + 3C2H5OH = 2KOH + 2MnO2¯ + 3CH3CHO + 2H2O

В подкисленном растворе вместо MnO2 образуются бесцветные катионы Mn2+. Например, в присутствии серной кислоты взаимодействие перманганата калия с таким общепризнанным восстановителем, как сульфит натрия, дает сульфат марганца и сульфат натрия, а также сульфат калия и воду:

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O

Точно такая же реакция, но проведенная в сильнощелочной среде, дает манганат-ионы MnO42- зеленого цвета:

2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Химики прошлого прозвали перманганат калия «хамелеоном»

Дихроматы, например дихромат калия K2Cr2O7 – сильные окислители. Под действием восстановителей дихроматы в кислой среде переходят в соли хрома (III). Примером такой реакции может служить окисление сульфита натрия раствором дихромата калия в кислой среде. К раствору дихромата калия добавляем серную кислоту и раствор сульфита натрия.

 

K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4+ K2SO4 + 4H2O

 

Оранжевая окраска, характерная для дихроматов, переходит в зеленую. Образовался раствор сульфата хрома (III) зеленого цвета. Соли хрома - ярко окрашены, именно поэтому элемент получил такое название: "хром", что в переводе с греческого означает "цвет, краска".

 

Порядок работы.

Опыт 1. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.

В три пробирки налейте по 5 капель раствора KMnO4. Затем в первую добавьте 5 капель раствора серной кислоты, во вторую - 5 капель дистиллированной воды, а в третью - 5 капель раствора щелочи.



После этого во все три пробирки добавьте по каплям раствор сульфита натрия Na2SO3 до видимого изменения цвета растворов.

Напишите наблюдения и уравнения реакций, учитывая, что окраска соединений марганца зависит от его степени окисления: ион MnO4 - имеет фиолетовую окраску, ион MnO42– - имеет зеленую окраску, ион Mn2+ - практически бесцветен, оксид марганца MnO2 - труднорастворимое вещество бурого цвета.

 

Опыт 2. Реакции внутримолекулярного окисления - восстановления.

Разложение дихромата аммония (демонстрационный).

На асбестовую сетку насыпьте 5г дихромата аммония (NH4)2Cr2O7 и внесите в соль зажженную лучину. Напишите уравнение реакции, имея в виду, что в качестве газообразных продуктов выделяются молекулярный азот и пары воды.

 

Опыт 3. Окислительные свойства дихромата калия. (Cr +6)

Налейте в пробирку 1-2 мл дихромата калия К2Cr2O7 , 3 мл раствора серной кислоты и 1 мл раствора иодида калия КI . Отметьте изменение окраски и докажите с помощью крахмального клейстера выделение свободного йода.

Составьте отчет следующего содержания:

Цель работы:_____________________________________________

№ опыта Порядок выполнения Наблюдения Уравнение реакции Выводы

 

 

Лабораторная работа

Важнейшие окислители Влияние среды раствора на ход реакции

Отчет

Студент___________________________________________________________

Группа_______

Цель работы:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

№ опыта Порядок выполнения Наблюдения Уравнение реакции Выводы
         
         
         
         

 

Лабораторная работа 7. Общие свойства металлов

 

Цель работы:Ознакомиться на практике с общими свойствами металлов

Пояснения к работе

Общие химические свойства металлов:

Сильные восстановители: Me0 – nē ® Men+

 

I. Реакции с неметаллами

1) С кислородом:

2Mg0 + O2 ® 2Mg+2 O

2) С серой:

Hg0 + S ® Hg+2 S

3) С галогенами:

Ni + Cl2t°® Ni+2Cl2

4) С азотом:

3Ca0 + N2t°® Ca3+2N2

5) С фосфором:

3Ca0 + 2P –t°® Ca3P2



 

6) С водородом (реагируют только щелочные и щелочноземельные металлы):

2Li0 + H2 ® 2Li+1H

Ca0 + H2 ® Ca+2H2

 

II. Реакции с кислотами

1) Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до H восстанавливают кислоты-неокислители до водорода:

Mg0 + 2HCl ® Mg+2Cl2 + H20

Mg0 + 2H+ ® Mg2++ H20

2Al0+ 6HCl ® 2AlCl3 + 3H20

2Al0 + 6H+ ® 2Al3+ + 3H20

6Na0 + 2H3PO4 ® 2Na3+1PO4 + 3H2

6Na0 + 6H+ ® 6Na+ + 3H20

 

Восстановление металлами кислот-окислителей смотри в разделах: "окислительно-восстановительные реакции", "серная кислота", "азотная кислота".

 

III. Взаимодействие с водой

1) Активные (щелочные и щелочноземельные металлы) образуют растворимое основание и водород:

2Na0 + 2H2O ® 2Na+1OH + H20

2Na0 + 2H2O ® 2Na1+ + 2OH1- + H20

Ca0 + 2H2O ® Ca+2(OH)2 + H20

Ca0 + 2H2O ® Ca2+ + 2OH1- + H20

2) Металлы средней активности окисляются водой при нагревании до оксида:

Zn0 + H2O –t°® Zn+2O + H02

 

3) Неактивные (Au, Ag, Pt) - не реагируют.

 

4) Вытеснение более активными металлами менее активных металлов из растворов их солей:

Cu0 + Hg+2Cl2 ® Hg0 + Cu+2Cl2

Cu0 + Hg2+ ® Cu2+ + Hg0

Fe0 + Cu+2SO4 ® Cu0 + Fe+2SO4

Fe0 + Cu2+ ® Cu0 + Fe2+

 

Работа в лаборатории

Оборудование и реактивы:

­ штатив с пробирками

­ кусочек цинка

­ железные стружки

­ алюминиевые стружки

­ растворы:

серной кислоты,

соляной кислоты,

сульфата алюминия,

сульфата меди,

гидроксида натрия.

 

Опыт № 1 Взаимодействие металлов с растворами солей.

Поместите в две пробирки по 1 мл раствора сульфата меди. В одну пробирку опустите кусочек цинка, а в другую железные стружки.

Какие изменения происходят на поверхности металлов?

Напишите уравнения реакций. Составьте электронный баланс. Пользуясь рядом электрохимических напряжений металлов, объясните эти реакции.

 

Опыт № 2 Взаимодействие металлов с растворами кислот.

В две пробирки поместите по 1 мл растворов кислот: соляной, серной. Опустите в каждую по 1-2 стружки алюминия. В две другие также налейте по 1 мл соляной и серной кислоты, и опустите в каждую по 1-2 стружки железа. В пробирках, где наблюдается энергичное выделение газа, попробуйте поджечь его горящей лучиной.

Напишите уравнения реакций, составьте электронный баланс

Опыт № 3 Отношение металлов к действию щелочей.

Поместите в две пробирки по 1 мл 30 %-ного раствора NaOH и опустите в первый раствор 1-2 алюминиевые стружки, во второй 1-2 стружки железа. Есть ли различие в происходящих процессах? Когда начнется энергичное выделение газа, подожгите его горящей лучиной. Запишите наблюдения и уравнение происходящей реакции.

Составьте отчет следующего содержания:

Цель работы:_____________________________________________

№ опыта Порядок выполнения Наблюдения Уравнение реакции Выводы

 

Лабораторная работа

. Общие свойства металлов

Отчет

Студент___________________________________________________________

Группа_______

Цель работы:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

№ опыта Порядок выполнения Наблюдения Уравнение реакции Выводы
         
       
         
       
         
       

 






Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.011 с.