Лабораторная работа

Лабораторная работа

Тема: Химические свойства кислот.

Цель: исследовать общие свойства кислот, определить факторы, влияющие на активность кислот.

Теоретическое обоснование:

Кислоты – это сложные вещества, содержащие в своем составе водород, способный замещаться металлом и образовывать соли. По способностям атомов водорода замещаться на металл кислоты могут быть одноосновные, двухосновные, трехосновные, четырехосновные…

Кислоты бывают твердыми и жидкими, сильными и слабыми. Большинство кислот растворяются в воде. Растворы сильных кислот могут разрушать ткани и кожу. Некоторые кислоты являются растворами газов в воде.

Общие свойства кислот обуславливаются присутствием в водных растворах ионов Н+, которые образуются в результате электролитической диссоциации молекул кислот:

HAc=H++Ac-

1.Кислоты одинаково изменяют цвет индикаторов

Изменение цвета индикатора в растворах кислот

Индикатор Цвет индикатора Цвет индикатора в растворах кислот

Лакмус Фиолетовый Красный

Метилоранж Оранжевый Красный

Фенолфталеин Бесцветный Бесцветный

Кислоты могут быть твердыми и жидкими, сильными и слабыми, летучими и нелетучими. Растворы кислот изменяют цвет, метиловый оранжевый – красный, синий лакмус – так же в красный, фенолфталеин остается бесцветным.

2. Кислоты взаимодействуют с металлами. Характер продуктов этих реакций зависит от природы и концентрации кислоты и от активности металла. Активность металла определяется его положением в электрохимическом ряду напряжений

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Ni, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au

В этом ряду активность металлов уменьшается слева направо.

Разбавленная серная кислота, хлорноводородная и другие кислоты взаимодействуют с металлами, которые находятся в электрохимическом ряду напряжений левее водорода. В результате реакции образуется соль и газообразный водород.

Например:

Указанные кислоты не взаимодействуют с металлами, которые находятся в электрохимическом ряду напряжений левее водорода.

Ag+HCl =

Концентрированная при нагревании реагирует со всеми металлами (кроме Pt u Au), при этом водород не выделяется, с тяжелыми металлами образуется газ (сернистый), с более активными металлами (сероводород)

Cu+=Cu++2

Концентрированная HN, с щелочными и щелочно-земельными металлами образуется газ –оксид азота(I), с другими тяжелыми металлами - оксид азота(IV)

4Ca+10HN=4Ca(N+5

Разбавленная HN взаимодействует с щелочными и щелочно-земельными металлами, а так же с Zn, Fe, Sn, при этом выделяется газ H или образуется соль аммония (H+ HN=N), при реакции с остальными тяжелыми металлами образуется газ NO – оксид азота(II)

4Ca+10HN=4Ca (N+ N+3

3.Кислоты реагируют с основными и амфотерными оксидами, образуя соль и воду:

2H+CaO=Ca(+

4. Кислоты взаимодействуют с гидроксидами, образуя соль и воду.

Cu (OH+2HCl=Cu+

5.Кислоты взаимодействуют с солями, при этом образуется новая соль и новая кислота. Реакции могут быть с растворами солей ( тогда одно из веществ должно выпадать в остаток или выделяться в виде газа), а также с твердыми солями ( тогда должна быть соль менее сильной или более летучей кислоты):

Кислоты-окислители – концентрированная и концентрированная и разбавленная H,могут взаимодействовать с неметаллами:

2+С=+2+

6.При нагревании некоторые кислоты разлагаются

4 H= 4N+2+

Получение кислот. Кислородосодержащие кислоты получают при взаимодействии кислотных оксидов с водой

=2

или реакцией обмена между солью и кислотой

=2

Бескислородные кислоты получают синтезом простых веществ с последующим растворением полученных газов в воде

Или реакцией обмена между солью и кислотой

Na Cl+

Ход работы

1.Изучить теоретическое обоснование.

2.Выполнить все опыты.

3.Составить отчет.

Реактивы и оборудование: дистиллированная вода H₂O, соляная кислота HCL, раствор метилового оранжевого, фенолфталеина, индикаторная бумага, раствор серной кислоты H₂SO₄, цинк Zn, железо Fe, медь Cu, оксид меди(II) CuO,спиртовка, воронка, фильтровальная бумага, стакан, фарфоровая чашка, штатив, шпатель, пробирки, штатив для пробирок.

Опыт 1. Окраска растворов индикаторов.

Испытать растворы дистиллированной воды, кислоты (соляная кислота) разными индикаторами (растворами метилового оранжевого, фенолфталеина и индикаторной бумагой).Отметить изменение окраски по сравнению c контрольными пробирками. Полученные результаты занести в таблицу 1.1

Опыт 2 Взаимодействие металлов с растворами кислот.

В три пробирки внести по 1 мл раствора серной кислоты и по кусочку металла: в первую - цинк, во вторую – железа, в третью – меди. Наблюдать выделение газа. Сделать вывод о том, какой газ выделяется, и объяснить, почему одна реакция не идет. Результаты занести в таблицу 2.2

Опыт 3. Взаимодействие серной кислоты с оксидом меди(II).

В одну пробирку прилить 2-3 мл серной кислоты и слегка нагреть. Затем добавить к нему оксид меди(II) до тех пор пока он не перестанет растворяться. Прилить 1/2пробирки воды и нагреть до кипения. Наблюдать растворение оксида меди ,изменение окраски раствора. Полученный раствор отфильтровать и подвергнуть выпариванию в фарфоровой чашке. Полученные результаты занести в таблицу 2.2.

Опыт № 4 Взаимодействие с основанием с образованием соли и воды( реакция нейтрализации).

В пробирку с гидроксидом натрия прилить раствор фенолфталеина, добавить раствор соляной кислоты. Наблюдать изменение цвета индикатора. О чем это свидетельствует? Записать уравнение реакции в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде.

Требования к составлению отчета

1.Записать дату, номер лабораторной работы, тему и цель работы.

2.Заполнить таблицу 2.1.

Таблица 2.1.Кислотно-основные индикаторы и их окраска.

(р-р кислот)

Щелочная среда

(р-р щелочей)

Лакмус

Метиловый оранжевый

Фенолфталеин

3.Заполнить таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Что наблюдали?

Выводы

-Название опыта

-уравнения реакции

Признаки реакции (выпадение осадка, его цвет, выделение)

4.Составить уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

5.Сделать общий вывод о проделанной работе (по цели)

6.Ответить на контрольные вопросы (устно)

Контрольные вопросы

1.Какие соединения называются кислотами?

2.Назовите физические свойства кислот.

3.Какими химическими свойствами обладают кислоты?

4.Как кислоты взаимодействуют с металлами? Приведите примеры.

5. Назовите основные способы получения кислот.

6.Написать уравнения реакции диссоциации хлороводородной кислоты и гидроксида натрия в растворах. Сделать вывод, какие ионы определяют кислую и щелочную реакцию среды.