Лабораторные работы по "Неорганической химии"

Министерство образования Российской Федерации

Владимирский Государственный Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра Химии

 

 

 

Лабораторная работа по общей и неорганической химии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил

Студент группы ХП-105

Большаков Д.С.

 

 

 

 

Проверил

Преподаватель

Орлин Н.А.

 

 

 

 

2005

 

Теоретическая часть

ВЕЩЕСТВА

         

         Сложные                                                                                      Простые

 

 

 

  Основания       Растворимые в воде                                            Металлы

     Ме(ОН)у               (щелочи)  КОН                                                       Na,Fe

                         

                         Нерастворимые в воде

                                       Cu(OH)2

                                                                                                            Неметаллы

                                                                                                                  S,O2

  Кислоты              Бескислородные           

      НхАс                            HCl                                             

                                                                                                          Благородные

                          Кислородосодержащие                                            газы

                                          HNO3                                                                                          Ne,He

 

Амфотерные           Гидроксиды

Гидроксиды           (гидраты оксидов)

       Zn(OH) 2 

 

 

     Оксиды           Несолеобразующие                          Основные

            ЭmОn                                СО,SiO                                             CuO

                                                                                           Кислотные

                                Cолеобразующие                                 SO2   

                                                                                          Амфотерные

                                                                                                 ZnO

 

       Соли                     Средние

                                         NaCl

 

                                      Кислые

                                      NaHSO4

 

                                                     Основные

                                      FeOHCl

 

                                 Комплексные

                                     Na[Al(OH)4]

 

 

 

Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента и подразделяются на металлы, неметаллы, благородные газы.

 

 

Сложные вещества состоят из атомов разных элементов, химически связанных друг с другом.

 

 

Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых - кислород со степенью окисления (-2).

· Солеобразующими называются такие оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или основаниями и образуют при этом соль и воду.

 

· Основные оксиды - это такие оксиды, которым соответствуют основания.

Типичные реакции основных оксидов.

1. Основной оксид + кислота =соль + вода

2. Основной оксид + кислотный оксид = соль

3. Основной оксид + вода = щелочь

 

· Кислотные оксиды - это такие оксиды,  которым соответствует кислоты.

Типичные реакции кислотных оксидов

1. Кислотный оксид + основание = соль + вода

2. Кислотный оксид + основной оксид = соль

3. Кислотный оксид + вода = кислота

 

· Несолеобразующими оксидами называются такие оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни со щелочами и не образуют солей.

 

 

Основания - это сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп (-ОН).

Типичные реакции оснований

1. Основание + кислота = соль + вода

2. Основание + оксид металла = соль + вода

3. Щелочь + соль = новое основание + новая соль

 

 

Амфотерные гидроксиды - это сложные вещества, которые проявляют и свойства кислот, и свойства оснований. Поэтому формулы амфотерных гидроксидов можно записывать и в формуле кислот, и в  форме оснований.

 

 

Кислоты - это сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на  атомы металлы, и кислотных остатков.

Типичные реакции кислот

1. Кислота + основание = соль + вода

2. Кислота + оксид металла = соль + вода

3. Кислота + металл = соль + водород

4. Кислота + соль = новая кислота + новая соль

 

 

 

Соли - это сложные вещества, состоящие из катионов металла и анионов кислотных остатков.

 

· Средние соли - это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или полного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками.

 

· Кислые соли - это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот атомами  металла.

 

· Основные соли - это продукты неполного замещения гидроксогрупп в многокислотных основаниях кислотными остатками.

Типичные реакции солей

1. Соль + кислота = другая соль + другая кислота

2. соль + щелочь = другая соль + другое основание

3. соль1 + соль2 = соль3 + соль4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практическая часть

Опыт1.Получение и свойства оксида и гидроксида магния.

                           t

1) MgO + H2O = Mg(OH)2

Среда щелочная, так как цвет индикатора фенолфталеина при добавлении стал малиновым.

 

После кипячения раствора интенсивность окраски индикатора увеличилась, чем до кипячения. Это говорит о том, что оксид магния растворяется в воде  лучше при нагревании (в горячей воде).

 

2) Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O

 

Раствор обесцветился. Следовательно, произошла нейтрализация Mg(OH)2.

 

3) Mg(OH)2+ NaOH ≠

 

Реакция не идет, потому что оба вещества, вступившие в реакцию гидроксиды (основания).

Поэтому окраска индикатора не изменяется.

 

4) MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O

    MgO + KOH =

 

    Оксид магния со щелочью не реагирует.

Вывод: Оксид магния MgO - основной оксид, так как он при реакции с водой образует основание, реагирует с кислотой и не реагирует со щелочью.

                Mg(OH)2 - основной оксид.

 

 

 

 

 

 

Опыт 3. Получение и свойства оксида и гидроксида алюминия.

Al2(SO4)3 + 6NH4OH = 2Al(OH)3   + 3(NH4)2SO4

          +3                   _

    2Al   +  6OH  = 2Al(OH)3

 

Получилось нерастворимое студенистое вещество.

Разделим  полученный гидроксид алюминия на три части.

 

1) Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2Ob

Осадка нет.

 

    2) Al(ОН)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Осадок растворился.

 

При взаимодействии Al(OH)3  c сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты

 

Гидроксид алюминия -  амфотерный гидроксид, так как он реагирует и с кислотами и со щелочами.

                      t

3) 2Al(OH)3        Al2O3 + 3H2O

Малиновая окраска исчезла.

Идет разложение, получается оксид алюминия.

1. Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

2. Al2O3 + 2NaOH = H2O   + 2NaAlO4

3. Al2O3 + H2O≠

 

Вывод: Гидрооксид алюминия Al(OH)3 имеет, следовательно, амфотерный характер. Однако и основные, и особенно кислотные, ее свойства выражены довольно слабо. В избытке NH4OH гидрооксид алюминия нерастворима.

 

 

 

 

 

 

Опыт 6. Получение основной соли и переход ее в нормальную (среднюю) соль.

 

  CoCl2 + NaOH = CoOHCl + NaCl

розовый         хлорид гидроксид

                             кобальта

                         (фиолетовый)

 

Переход соли из нормальной в основную.

 

  CoOHCl + HCl = CoCl2 + H2O

                            розовый

 

Переход соли в нормальную из основной.

 

Вывод: Основные соли можно перевести в нормальные путем действия кислоты, анион которой содержит соль.

 

 

 

Опыт 8(в,е). Взаимодействие соли с металлом.

 

  1. CuSO4 + Al = Al2(SO4)3 + Cu

голубой          красный

   

Происходит перемена окраски раствора.

 

Вывод: мы наглядно видим что соль, в состав которой входит анион менее активного металла Cu٭², легко реагирует с более активным алюминием Al.

Таким образом, мы получаем чистую медь.

 

 

 

  2. Pb(NO3)2 + 2HCl = PbCl2 + 3HNO3

Происходит самая типичная реакция для классов кислот и оснований: при взаимодействии соли с сильной кислотой образуется соль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство образования Российской Федерации

Владимирский Государственный Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра Химии

 

 

 

 

 

Лабораторная работа по общей и неорганической химии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил

Студент группы ХП-105

Шашков Д. 

 

Проверил

Преподаватель

Орлин Н.А.

 

 

 

 

 

 

2005