Кейс Практическая работа №7 Решение экспериментальных задач по теме «Металлы и их соединения».
1. Решите задачи №1 – 2
3. Оформите отчёт и сдайте учителю на проверку до 24.04.2020 г на электронный адрес учителя
Задача №1. Свойства железа и его соединений.
Осуществите превращения по схеме:
Fe → Fe2O3 → Fe → FeCl3 → Fe(OH)3 → FeCl3
Ход работы:
Загрузите и внимательно посмотрите следующие видео – эксперименты:
1) Сгорание железа в кислороде;
2) Получение железа алюминотермическим Взаимодействие хлора с железом;
4) Получение гидроксида железа (III) и взаимодействие его с кислотами
Оформите отчёт в виде таблицы:
Название опыта Что делали? Что наблюдали?
Выводы. Уравнение химической реакции.
1) Сгорание железа в кислороде Запишите уравнение химической реакции
2) Получение железа алюминотермическим Запишите уравнение химической реакции
3) Взаимодействие хлора с железом Запишите уравнение химической реакции
4) Получение гидроксида железа (III) и взаимодействие его с кислотами Запишите уравнение химической реакции
Задача №2. Определение качественного состава соли. Распознавание солей.
В двух неподписанных флаконах выданы растворы солей – сульфата алюминия и сульфита алюминия. Как при характерных реакций распознать каждое из веществ?
Ход работы:
Загрузите и внимательно посмотрите следующие видео – эксперименты:
1) Обнаружение ионов алюминия;
2) Качественная реакция на сульфит- и сульфат-ионы.
Заполните таблицу:
Определяемое вещество Реактив, для качественного определения ионов
Раствор аммиака
NH3·H2O
(NH4OH) Раствор хлорида бария BaCl2 Раствор азотной кислоты HNO3
1) Сульфат алюминия
Al2(SO4)3 Что наблюдали? Что наблюдали? Что наблюдали?
2) Сульфит алюминия
Al2(SO3)3 Что наблюдали? Что наблюдали? Что наблюдали?
Допишите уравнения реакций:
Al2(SO4)3 + NH4OH →
Al2(SO3)3 + NH4OH →
Al2(SO4)3 + BaCl2 →
Al2(SO3)3 + BaCl2 →
Al2(SO3)3 + HNO3 →
1. Вспомним, что соли - это сложные вещества, состоящие из металла и кислотного остатка.
2. Часто соли являются продуктом реакции оснований и кислот.
3. Запишем примеры сильных и слабых оснований:
Сильные основания:-щелочи: NaOH, KOH, LiOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂(известковая вода)
Слабые основания: Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Fe(OH)₂, Zn(OH)₂, NH₄OH, Fe(OH)₃, AI(OH)₃
(совет чаще сверяйте себя посмотрев таблицу растворимости, слабые основания нерастворимы в воде.)
4. Запишем примеры сильных и слабых кислот:
Сильные кислоты: HCIO₄ хлорная, H₂SO₄ серная, HNO₃ азотная, HCl хлороводородная, HI иодоводородная, HBr бромоводородная.
Слабые кислоты: HF фтороводородная, H₃PO₄ фосфорная, H₂SO₃ сернистая, H₂S сероводородная, H₂CO₃ угольная, H₂SiO₃ кремниевая.
Что бы понять, как происходит гидролиз солей, необходимо сначала рассмотреть состав соли, а именно, какой силы основание и какой силы кислота образовала соль.
Не все соли подвергаются гидролизу:
Правило 1: Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания протекает до конца:
AI₂S₃ + 6H-OH =2AI(OH)₃↓ + 3H₂S↑
Правило 2: Соль сильной кислоты и сильного основания не подвергается гидролизу и раствор нейтрален.
CaCl₂(сильное основание-известковая вода и сильная кислота ), BaBr₂, Li₂SO₄, NaNO₃ эти соли образованы сильным основанием и сильной кислотой их раствор в воде будет нейтральным.
1) Эти соли подвергнутся гидролизу:
Na₂SO₃, Ca(OH)NO3, CuCl₂, FeSO₄
2).
Na₂SO₃ сульфит натрия. Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз пойдет по аниону:
Na₂SO₃ + H-OH ⇄ NaHSO₃ + NaOH
2Na⁺ + SO₃⁻ + H-OH ⇄ Na⁺ + HSO₃⁻ + Na⁺ + OH⁻
SO₃⁻ + H-OH ⇄ HSO₃⁻ + OH⁻
Среда раствора щелочная (pH > 7 )
3)
а) CaCI₂ хлорид кальция. Соль основания средней силы и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону:
CaCI₂ + H-OH⇄CaOHCI + HCI
Ca²⁺ + 2CI⁻ + H-OH⇄CaOH⁻ + CI⁻ + H⁺ + CI⁻
Ca²⁺ + H-OH⇄CaOH⁻ + H⁺
Среда раствора кислая ( pH < 7 )
б). Ca(OH)NO3 основной нитрат кальция. Соль образована по первой стадии гидролиза соль Ca(NO₃)₂
Вторая стадия гидролиза основного нитрата кальция:
CaOHNO₃ + H-OH ⇄ Ca(OH)₂ + HNO₃
CaOH⁺ + NO₃⁻ + H-OH ⇄ Ca(OH)₂ + H⁺ + NO₃⁻
CaOH⁺ + H-OH ⇄ Ca(OH)₂ + H⁺
Среда раствора кислая ( pH < 7 )
в) CuCI₂ хлорид меди. Соль основания средней силы и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону:
CuCI₂ +H-OH⇄Cu(OH)CI + HCI
Cu²⁺ + 2CI⁻ +H-OH⇄Cu(OH)⁺ + CI⁻ + H⁺ + CI⁻
Cu²⁺ + H-OH⇄Cu(OH)⁺ + H⁺
Среда раствора кислая ( pH < 7 )
г). FeSO₄ сульфат железа(II). Соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону:
2FeSO₄ +2H-OH ⇄ (FeOH)₂SO₄ + H₂SO₄
2Fe²⁺+ 2SO₄²⁻ + 2H-OH ⇄ (FeOH)₂⁺ + SO₄²⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁺
2Fe²⁺+ 2H-OH ⇄ (FeOH)₂⁺ + 2H⁺
Среда раствора кислая ( pH < 7 )
Составьте формулу мицеллы, полученной при взаимодействии хлорида кальция с избытком карбоната натрия.
CaCl2+Na2CO3(изб)=CaCO3+2NaCl
mCaCO3-зародыш(агрегат)-нерастворимое вещество, образовавееся в ходе реакции.
m-коэффициент, указывающий число частиц вещества.
CaCl2-противоион(ПИ)
Диссоциация вещества, взятого в избытке:
Na2CO3=2Na(+)+CO3(-)
nCO3(2-)потенциалопределяющие ионы, адсорбирующие на зародыше. Они составляют ядро мицеллы.
Часть противоионов адсорбируется непосредственно на ядре и оставляет адсорбиционный слой противоионов, его обозначают в данном случае (n-x)Ca(2+)
Ядро с с адсорбиционным слоем противоионов составляет гранулу мицеллы.
Гранула имеет заряд, знак которого определяется знаком заряда потенциалопределяющих ионов, в данном случае "-х"
Заряд гранулы нейтрализуется противоионами диффузного слоя, число которых составляет хCa(2+)
Схема строения мицеллы золя CacO3, полученного в избытке Na2CO3
{[mCaCO3]nCO3(2-) (n-x) Ca^(2+)}x дальше не в степени xCa(2+)
Формула мицеллы:
Диссоциация вещества в избытке:
Na2CO3=2Na(+)+CO3(2-)
{[mCaCO3]n2na(+)(n-x)CO3(-)}^x дальше не в степени XCO3(2-)
{<---гранула--->}
{<---мицелла--->}