Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра общей и физической химии

Общая и неорганическая химИя Свойства элементов главных подгрупп

Методические указания к лабораторным работам

для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавриата 240100

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

УДК 546 (076.5)

ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНЫХ ПОДГРУПП: Методические указания к лабораторным работам / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». Сост.:Д.Э. Чиркст, Т.Е. Литвинова,И.В. Берлинский, Д.С. Луцкий.

Изложены методики проведения опытов по свойствам элементов периодической системы и обработки результатов экспериментальных работ. Лабораторные работы предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавриата 240100 «Химическая технология».

Табл. 2. Библиогр. 8

Научный редактор: проф. Чиркст Д.Э.

© Национальный минерально-сырьевой

университет «Горный» , 2012 г.

Введение

Лабораторные работы по общей и неорганической химии проводятся с целью закрепления теоретического материала, который излагается на лекциях и самостоятельно прорабатывается студентами по учебникам и учебным пособиям. В ходе лабораторного практикума студенту ставится задача освоить приемы и методы ведения химического эксперимента, приобрести навыки работы с аппаратурой и реактивами, научится основным способам обработки экспериментальных данных и оценки погрешностей полученных результатов.

Методические указания в сжатой форме знакомят студентов с основными теоретическими положениями, относящимися к данной лабораторной работе или группе лабораторных работ со схожей тематикой, основным оборудованием и приемами работы на нем, правилами оформления лабораторных протоколов, обработкой результатов эксперимента.

Лабораторная работа № 1. Свойства элементовIа группы

Цель работы: изучение химических свойств элементовIА .группы.

Водород Общие сведения

Электронное строение атома водорода описывается формулой 1s¹. По своему электронному строению водород располагают вIА подгруппе таблицы Менделеева. По химическим свойствам водород является типичным неметаллом. В виде простого вещества – газ. Катион водорода обладает окислительными свойствами по отношению к металлам, стоящим в ряду напряжений до водорода.

Выполнение работы

Опыт 1. Кислотно-основные взаимодействия.

А.С помощью индикаторной бумаги определить рН нескольких растворовHCl,HF,NH₄ОН,NaOH.

Б.В разных пробирках смешать по одинаковому числу капельa)HClиNH₄OH;b)HClиNaOH;c)HFиNaOH. Определить рН каждой смеси. Какая кислота является более сильной: плавиковая или соляная? Написать уравнения реакции диссоциации. Для более слабой кислоты составить уравнение константы диссоциации. Какое основание будет более сильным: гидроксид аммония или гидроксид натрия? Написать уравнения реакций диссоциации. Вычислить рН растворов, считая, что концентрация каждого электролита 0,1 моль/л.K_d(HF) = 6,2·10^–4. Написать реакции, перечисленные в п. Б, в молекулярной и ионной формах. Объяснить значение рН растворов после смешения кислот и оснований с позиций гидролиза. Составить уравнения реакций гидролиза в молекулярной и ионной формах.

Опыт 2. Реакция осаждения протона. К нескольким каплям разбавленной соляной кислоты добавить 1,5 % раствор бензоата натрия до образования осадка трудно растворимой бензойной кислоты. Составить уравнение реакции в молекулярной и ионной форме. Показать вытеснение более слабой кислоты.

Опыт 3. Окислительные свойства катиона водорода.

А.В три пробирки налить по нескольку капель раствор соляной кислоты концентрацией 15 % и поместить кусочки металлических цинка, железа, меди. Наблюдать выделение газа. В каком случае водород не выделяется и реакция не идет. Почему? В каком случае реакция протекает наиболее интенсивно?

Б.Кусочек ленты или стружки магния поместить в раствор хлорида аммония. Наблюдать выделение газа. Объяснить реакцию растворения магния в растворе хлористого аммония. При составлении уравнения реакции учесть, что растворение магния в растворе хлористого аммония – окислительно-восстановительный процесс.