Завдання та запитання для самопідготовки

1. На основі електронних формул Нітрогену, Фосфору, Арсену, Стибію, та Бісмуту обґрунтувати характерні валентності та ступені окиснення елементів. Чому існує сполука PCl₅ і не існує сполука NCl₅ ?

2. Як змінюється окисно-відновні властивості елементів V-А підгрупи з ростом атомної маси (навести реакції взаємодії кожної з цих речовин з Киснем та Хлором).

3. Записати рівняння отримання азоту: а) відновленням калій нітрату залізом, б) розкладом амоній нітрату, в) окисненням аміаку. Як добувають Фосфор з фосфориту? Які алотропні модифікації Фосфору відомі та в чому різниця їхніх хімічних властивостей? Відношення Фосфору до кислот-окисників та лугів.

4. Гідрогенвмісні сполуки Нітрогену: аміак, гідразин, азидоводень, гідроксиламін: отримання, кислотно-основні та окисно-відновні властивості. Як отримати фосфін, арсин, стибін та бісмутин? Їхні властивості.

5. Оксиди Нітрогену та Фосфору: отримання, кислотно – основні та окисно-відновні властивості (приклади реакцій).

6. Оксигенвмісні кислоти Нітрогену та Фосфору: Отримання,стійкість, сила, окисно-відновні властивості. Нітратна кислота та нітрати:навести приклади реакцій:а) взаємодії нітратної кислоти різної концентрації з неметалами та металами різної активності. Навести реакції розкладу нітратів різних металічних елементів, нітрату та нітриту амонію. Які властивості мають кислоти та відповідні солі Фосфору, в яких ступінь окиснення Фосфору менше п'яти.

7. Оксиди та гідроксиди Арсенію, Стибію та Бісмуту (III) та (˅). Поріняння окисно-відновних та кислотно-основних властивостей. Навести рівняння взаємодії цих оксидів з конц. Нітратною та сульфатною кислотами, сірководнем та йодоводнем.

8. Які суміші називають «Царська вода», «Сілікатна вода»? Яка особливість цих сумішей?

9. Закінчити рівняння реакцій:

H₃AsO₄ + HJ → Sb₂S₅ + Na₂S →

As₂S₃ + (NH₄)₂S → NaBiO₃ + H₂S →

NaBiO₃ + FeSO₄ + NaOH → HN₃ + Au + HCl →

Bi₂S₃ + HNO₃ → KBiO₃ + HCl →

As + HNO₃ + H₂O → H₃PO₄ + AgNO₃ →

KMnO₄ + PH₃ + H₂SO₄ → Mg₃P₂ + HCl →

As₂O₃ + HNO₃ + H₂O → NH₃ + J₂ →

K₂Cr₂O₇ + SbH₃ + H₂SO₄→ Bi₂O₃ + KClO₃ + KOH→

NO₂ + Ca(OH)₂ → NH₃ + HClO₄ →

PH₃ + HJ → NH₃ + HClO →

N₂H₄ + HNO₃ → CaCN₂ + H₂O →

W + HCl + HNO₃ → CaC₂ + N₂ →

Zn + As₂O₃ +HCl → CuO + NH₄Cl →

Bi(NO₃)₃ + SnCl₂ + NaOH → AgNO_{3(нагрівання)} →

KNO₃+Cr₂O₃ + K₂CO₃ → Ca₃(PO₄)₂ + SiO₂ +C →

HNO₃ + J₂ + H₂O → PCl₃ + H₂O →

Bi(NO₃)₃ + H₂O → Ca₃(H₂PO₄)_{2(нагрівання)} →

CaOCl₂ + NH₃ → K₂Cr₂O₇ + KNO₂ + KOH→

N₂H₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → AsH_{3(нагрівання)} →

Лабораторна робота № 13 Властивості елементів IV I III груп

Мета: ознайомитися з властивостями елементів IV і ІІІ груп та їх сполуками, їх роллю в біологічних системах, використанням в загальних технологіях та технологіях харчових виробництв.

Властивості елементів IV групи

Дослід 1. Адсорбційні властивості вугілля.

У дві пробірки налити окремо сірководневу воду і розчин барвника індиго. Внести в кожну невелику кількість активованого вугілля. Пробірки енергійно стряхнути та після відстоювання розчину спостерігати відсутність запаху сірководню, знебарвлення розчину індиго. Чим відрізняється активоване вугілля від звичайного? Де на практиці використовують адсорбційні властивості деревного вугілля?

Дослід 2. Розчинення карбон (IV) оксиду у воді.

У пробірку з нейтральним розчином лакмусу (5-6 краплин) повільно пропустити з апарату Кіппа вуглекислий газ. Як зміниться забарвлення лакмусу і чому?

Половину розчину відлити в іншу пробірку і обережно нагрівати кілька хвилин. Спостерігати зміну кольору лакмусу. Записати схему рівноваги, що існує у водному розчині карбон (IV) оксиду. Яз зміститься рівновага при додаванні у розчин лугу кислоти?

Дослід 3. Гідроліз солей карбонатної кислоти.

Приготувати дві пробірки з нейтральними розчинами лакмусу (3-4 краплини). У першу пробірку додати 2 краплини розчину натрію карбонату, у другу – стільки само розчину натрію гідрогенкарбонату. Спостерігати зміну в забарвленні лакмусу. Записати рівняння реакцій гідролізу солей у молекулярній та іонній формах. У якому випадку перебіг гідролізу слабкіший?

Дослід 4. Одержання гелю та золю силікатної кислоти.

У першу пробірку внести 4-5 краплин силікату натрію і додати 6-7 краплин 2 н розчину HCl, в другу – 2 краплини насиченого розчину натрію силікату і 4-5 краплин концентрованої HCl. Перемішати вміст пробірок скляною паличкою. Спостерігати утворення гелю силікатної кислоти в першій пробірці та золю в другій. При нагріванні золь силікатної кислоти переходить у гель. Як називається процес перетворення золю в гель?

Записати рівняння реакції добування мета-силікатної кислоти H₂SiO₃.

Дослід 5. Витіснення силікатної кислоти з її солей.

У невелику кількість розчину рідкого скла (1:1) пропустіть з апарату Кіппа струмінь CO₂ до одержання осаду силікатної кислоти. Допишіть рівняння реакції Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O →

До розчину натрій силікату додайте кілька крапель фенолфталеїну. Поясніть зміну забарвлення індикатора. Напишіть рівняння реакції.

Дослід 6. Одержання нерозчинних силікатів.

Розведений у 2-3 рази розчин рідкого скла (~20%) налийте в стакан об’ємом 100-200 мл і помістіть в нього кілька кристалів розчинних солей купруму, кобальту, нікелю, мангану, феруму та ін.. Через деякий час кристали змінюють форму, виростаючи вгору у вигляді кольорових «водоростей». Поясніть хімізм утворення мінеральних «водоростей».

Дослід 7. Дія розведених кислот на олово.

У три пробірки покласти по шматочку олова і ввести в кожну по 6 краплин 2 н розчину хлоридної, сульфатної і нітратної кислот. Що спостерігається? Скласти відповідні рівняння реакцій.

Якщо реакція на холоді перебігає повільно, то реакційну суміш треба нагріти.

Дослід 8. Дія кислот на свинець.

У три пробірки покласти по шматочку свинцю. Внести відповідно по 8 краплин 2 н розчинів HCl, H₂SO₄, HNO₃. Чи у всіх пробірках спостерігається перебіг реакцій? У кожну пробірку внести по 2 краплини розчину калію йодиду. Спостерігати випадіння осаду плюмбуму йодиду. Зробити висновок про розчинність свинцю в розбавлених кислотах. Навести відповідні рівняння реакцій.

Дослід 9. Дія лугів на олово та свинець.

У дві пробірки внести по 8 краплин розчину їдкого натрію і внести в першу пробірку шматочок олова, а в другу – шматочок свинцю. Нагріти пробірки. Що відбувається? Скласти рівняння реакцій.

Дослід 10. Амфотерність Sn(II) i Pb(II).

З розчинів солей, які містять іони Pb(II), Sn(II), одержати осади гідроксидів і експериментально довести їх амфотерність. Скласти рівняння відповідних реакцій. Чому Pb(OH)₂ звичайно розчиняють у HNO₃, а не в HCl, або в H₂SO₄?

Дослід 11. Відновні властивості Sn(II).

Внести у пробірку 3-5 краплин розчину калію перманганату, додати 1-2 краплини 2 н розчину H₂SO₄ і 3-4 краплини розчину солі олова (ІІ). Спостерігати знебарвлення розчину. У який ступінь окиснення переходить олово? Скласти рівняння реакції.

Дослід 12. Окисні властивості плюмбуму (IV) оксиду.

У пробірку із плюмбумом (IV) оксидом додати 10 краплин 40%-го розчину їдкого натру. Пробірку обережно нагріти. У гарячий розчин внести 2 краплини розчину Cr₂(SO₄)₃. Спостерігати забарвлення розчину у жовтий колір, характерний для іона CrO₄^2-. Написати рівняння реакцій.