Лабораторна робота № 6

Тема: Одержання амоніаку та вивчення його властивостей. Дослідження властивостей амоній гідроксиду: розкладання при нагріванні, взаємодія з кислотами. Проведення якісної реакції на йон амонію. Окисні властивості нітратної кислоти.

Мета роботи: Вивчити способи отримання та властивості амоніаку та амоній гідроксиду, властивості нітратної кислоти.

Тривалість заняття: 2 години.

І. Матеріальне забезпечення:

1. Обладнання:

фарфорова ступка, газовідвідна трубка, гумова пробка, штатив, сухі пробірки, прилад для нагрівання, ємкість для води, скляна паличка, лійка для фільтрування, витяжна шафа.

2. Реактиви та матеріали:

NaОН(крист.), NaОН(конц.) Ca(OH)₂) (крист.), NH₄CI(крист.), НCl(конц.), FeCI₃ (розчин), NH₄CI (розчин), NaОН (розчин), HNO₃ (конц.), НNO₃(розчин), цинк, фенолфталеїн, універсальний індикаторний папірець, вода дистильована, фільтрувальний папір.

Правила охорони праці :

1. Інструкція № 1.

2. Інструкція № 2.

3. Інструкція № 7. Іі. Короткі теоретичні відомості.

Нітроген – перший елемент головної підгрупи п’ятої групи, в яку крім нітрогену водять Фосфор, Арсен, Стибій та Бісмут.

Атоми елементів головної підгрупи п’ятої групи у зовнішньому електронному шарі мають s²p³ електрони, тому максимальний ступінь окиснення елементів цієї підгрупи +5, а мінімальний -3.

Азот – N₂ , проста речовина, хімічно пасивна, що пов’язано з високою стійкістю її молекул. Активність азоту підвищується внаслідок нагрівання, електричних розрядів.

Під час нагрівання азот сполучається з металами з утворенням нітридів, які розкладаються у воді з утворенням амоніаку:

Mg₃N₂+6H₂O→ Mg(OH)₂ +NH₃↑

В лабораторних умовах амоніак добувають, діючи лугом на амонійні солі:

NH₄CI+ NaОН→ NH₃↑+ NaCl+ H₂O

Водний розчин амоніаку – слабка основа.

Азот з киснем безпосередньо сполучається під час електричних розрядів або за високих температур з утворенням нітроген(П) оксиду, який дуже легко сполучається з киснем і перетворюється на нітроген(IV)оксид.

Нітроген (V)оксиду як ангідриду відповідає нітратна кислота, яку добувають розчиненням нітроген(IV) оксиду у воді:

4NО₂ + О₂ + 2H₂O → 4HNO₃

Розбавлений розчин нітратної кислоти за звичайних умов не розкладається. І розбавлений, і концентрований розчини нітратної кислоти – сильні окисники і можуть відновлюватись до NО_2, N₂О₃, NО_, N₂О, амоніаку (дуже розбавлений розчин). Утворення тих чи інших продуктів відновлення нітратної кислоти залежить від активності відновника та від концентрації нітратної кислоти.

Ііі. Хід виконання роботи.

Дослід 1. Добування і властивості амоніаку.

У фарфорову ступку насипають приблизно однакові об’єми сухого кристалічного амоній хлориду і натронного вапна ( суміш NaOH з Ca(OH)₂). Суміш швидко перемішують і всипають у пробірку( не більше половини її об’єму), закривають пробкою з газовідвідною трубкою, зігнутою під прямим кутом. Пробірку закріплюють у штативі так, щоб газовідвідна трубка була спрямована вертикально вгору. На газовідвідну трубку надягають суху пробірку і поступово нагрівають суміш у пробірці. Повноту заповнення пробірки амоніаком перевіряють за посинінням змоченого водою універсального індикаторного папірця, який підносять до її отвору. Заповнену амоніаком пробірку від’єднують від газовідвідної трубки і, не перевертаючи, швидко закривають її отвір сухою гумовою пробкою. Так само наповнюють амоніаком інші три пробірки.

Одну з них, не відкриваючи, занурюють отвором у воду, під водою виймають пробку і спостерігають розчинення амоніаку у воді за підійманням її рівня у пробірці. Коли рівень води перестане підійматися, отвір пробірки закривають пробкою ( під водою ), пробірку виймають і досліджують реакцію утвореного розчину за допомогою універсального індикаторного папірця та фенолфталеїну.

У другу пробірку опускають скляну паличку, змочену в концентрованій хлоридній кислоті. Спостерігають утворення „диму” навколо палички.

У третю пробірку доливають приблизно 1 мл розбавленого розчину FeCI₃. Спостерігають утворення осаду ферум(III) гідроксиду.

Скласти молекулярно-йонні рівняння реакцій. Зробити висновки про лабораторні способи утворення амоніаку та його властивості.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 2. Виявлення йонів NH₄⁺¹.

У пробірку наливають 2-3 мл амоній хлориду або іншої амонійної солі і такий самий об’єм 2н розчину NaOH. Суміш нагрівають і до отвору пробірки, не торкаючись її стінок, підносять універсальний індикаторний папірець. Посиніння папірця свідчить про наявність у розчині йонів NH₄⁺¹.

Скласти молекулярно-йонні рівняння реакцій, зробити відповідні висновки.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 3. Дія нітратної кислоти на цинк.

У дві пробірки вміщують по шматочку цинку. В одну з них( під тягою) доливають 3-4 мл концентрованої HNO_3, у другу – такий самий об’єм розбавленого розчину HNO₃. Через 15-20 хвилин кожен з розчинів фільтрують в окремі пробірки і до кожного фільтрату додають крапельно концентрований розчин лугу до утворення осаду, а потім - надлишок до розчинення утвореного осаду.

У кожному з розчинів проводять реакції на виявлення йонів NH₄⁺¹ і роблять відповідні висновки.

Записати рівняння відповідних окисно-відновних реакцій двома методами, зробити висновки щодо дії на цинк розбавленої та концентрованої нітратної кислоти.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________