16. Лабораторна робота Добування та хімічні властивості біометалів

Обладнання і реактиви: фарфорова чашка; скляна колба; пальник; залізна чашка; лійка; пробірки; мірний циліндр; фільтрувальний папір; кальцій оксид; дистильована вода; безводний натрій карбонат; кальцій гідроксид (гашене вапно); калій карбонат; натрій нітрат; калій хлорид; натрій сульфід; розчин лакмуса; калій хлорид; натрій нітрат; купрум(ІІ) сульфат, конц. розчин; розчин натрій гідроксиду (2н.); хлоридна кислота, розв. розчин; сульфатна кислота, розв. розчин; конц. розчин амоніаку; розчин аргентум нітрату, (0,1 н.); червоний та синій лакмусові папірці; магній (шматочки); амоній хлорид, конц. розчин; кальцій оксид; розчин цинк хлориду (2 н.); натрій гідроксид, розв. розчин; розчин кобальт(ІІ) нітрату (2н.); розчин натрій молібдату (2н.); розчин розв. нітрат-ної кислоти (1 : 1); розчин калій перманганату (2 н.); розчин натрій сульфіту (2 н.); ферум(ІІІ) хлорид (кристалічний); конц. розчин хлоридної кислоти; розчин натрій карбонату (2н.); розчин кобальт(ІІ) хлориду (2н.).

Одержання натрій гідроксиду з натрій карбонату

Покласти у фарфорову чашку 5 г кальцій оксиду і додати невеликими порціями води, доки вона не перестане вбиратися. Розмішати пухкий порошок кальцій гідроксиду водою до утворення тістоподібної маси. Одночасно розчинити у колбочці в 100 мл води 10 г безводного натрій карбонату і нагріти до кипіння. У кип’ячий розчин додати невеликими порціями, перемішуючи, гашене вапно. Після внесення останньої порції прокип’ятити вміст колби ще декілька хвилин, а потім профільтрувати (або дати розчину відстоятися і злити з осаду прозору рідину). Перенести фільтрат у залізну чашку і випарити досуха. При подальшому нагріванні (при 591,4 К) сухий залишок плавиться, а після охолодження на дні чашки утворюється кристалічна маса твердого натрій гідроксиду (руками не брати!). Написати рівняння реакцій.

Гідроліз солей натрію і калію

Покласти окремо в чотири пробірки по декілька кристаликів калій карбонату, натрій нітрату, калій хлориду і натрій сульфіду і додати по 2-3 мл дистильованої води. Дослідити одержані розчини лакмусом. Які з узятих солей піддаються гідролізу? Написати рівняння реакцій гідролізу.

Одержання калій нітрату

Налити у стаканчик 25 мл води, розчинити в ній при нагріванні 10,5 г калій хлориду і еквівалентну кількість натрій нітрату. Накрити стаканчик годинниковим склом і кип’ятити розчин протягом декількох хвилин. Ви-падає осад натрій хлориду. Швидко профільтрувати гарячий розчин і дати йому охолонути. Спостерігати утворення кристалів калій нітрату. Від-фільтрувати одержані кристали і висушити на фільтрувальному папері. Пояснити спостережувані явища на основі різної розчинності солей та її залежності від температури.

Одержання і властивості купрум(ІІ) гідроксиду

Налити у пробірку 4-5 мл розчину купрум(ІІ) сульфату і додати такий самий об’єм розведеного розчину їдкого лугу. Спостерігати утворення драглистого блакитного осаду купрум(ІІ) гідроксиду Cu(OH)₂.

Розділити одержаний осад із розчином у чотири пробірки. Додати до однієї з них розведеної хлоридної або сульфатної кислот і спостерігати розчинення осаду.

До другої пробірки додати такий самий об’єм концентрованого роз-чину їдкого лугу і нагріти. Купрум(ІІ) гідроксид у розчині їдкого лугу розчиняється лише частково з утворенням куприту, наприклад, NaCuO₂, внаслідок чого розчин над осадом забарвлюється в фіолетовий колір. При розбавленні розчину куприт розкладається внаслідок повного гідролізу і фіолетовий колір зникає.

До третьої пробірки додати потроху концентрованого розчину амоніаку і спостерігати розчинення осаду внаслідок утворення координаційної спо-луки [Cu(NH₃)₄](OH)₂ інтенсивно синього кольору. При цьому синій колір змінюється на блакитний (характерний для іону Сu²⁺).

Вміст четвертої пробірки нагріти до кипіння. Спостерігати зміну кольо-ру осаду з голубуватого на чорний внаслідок перетворення купрум(ІІ) гід-роксиду в купрум(І) гідроксид. Написати рівняння реакцій.

Реакція розчину аргентум нітрату на лакмус

На червоний і синій лакмусові папірці подіяти кількома краплями розчину аргентум нітрату, і переконатись, що реакція розчину є нейт-ральною. Який висновок можна зробити про аргентум(І) гідрооксид як про основу?

Взаємодія магнію з водою

Налити у дві пробірки по 2-3 мл дистильованої води і додати порошку (або шматочків) магнію. Чи реагує магній з холодною водою? Нагріти одну із пробірок до кипіння води і спостерігати розклад води магнієм. До другої пробірки додати трохи концентрованого розчину амоній хлориду і теж нагріти. Спостерігати бурхливу реакцію виділення водню. Чому нагрі-вання і присутність амоній хлориду прискорюють розклад води магнієм? Написати рівняння реакцій.

Виготовлення гашеного вапна і вапняної води

Перенести у фарфорову чашечку кальцій оксид і додати невеликими порціями воду, поки вона не перестане вбиратися. Спостерігати розпушен-ня кальцій оксиду (негашеного вапна) і перетворення його у пухкий поро-шок кальцій гідроксиду (пушонка). Звернути увагу на нагрівання реагую-чої суміші. Одержаний порошок розмішати з водою до утворення однорід-ної тістоподібної маси (гашеного вапна).

Одержання і властивості цинк гідроксиду

До 3-4 мл розчину солі цинку додати такий самий об’єм розведеного розчину їдкого лугу. Дати розчину відстоятися, злити рідину і перенести частину осаду на кришку фарфорового тигля, а решту розділити у дві пробірки. Додати до одної із них розведеної хлоридної або сульфатної кислот, а до другої – розчину їдкого лугу до розчинення осаду. Змочити цинк гідроксид на кришці тигля декількома краплями розчину кобальт(ІІ) нітрату і підсушити, а потім добре прожарити. При цьому утворюється кобальт цинкат зеленого кольору (так звана ринманова зелень). Написати рівняння реакцій.