Опыт 3. Окислительные свойства катиона водорода.

o

o

45,57 руб.

 

I. Водород.

Оборудование и реактивы.

В штативе: гидроксид аммония, гидроксид натрия, хлорид аммония – растворы, концентрацией 5 %; в вытяжном шкафу: соляная кислота – 2 н. раствор; получать в лаборантской: пробирки – 5 шт.; универсальная индикаторная бумага, плавиковая кислота – раствор, концентрацией 5 %, металлические цинк, железо, медь, магний, бензоат натрия – раствор концентрацией 1,5 %.

 

Опыт 1. Кислотно – основные взаимодействия.

А. HCl – pH=1; HF – pH=2; NH₄OH – pH=9; NaOH – pH=11.

Б. а) HCl + NH₄OH = NH₄Cl + H₂O pH (рас-ра HCl и NH₄OH) = 3

H⁺ + Cl^- + NH₄⁺ + OH^- = NH₄⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

Уравнение гидролиза: NH₄Cl + H₂O = HCl + NH₄OH

NH₄⁺ + H₂O = NH₄OH + H⁺

 

б) НCl + NaOH = NaCl + H₂O pH (рас–ра HCl и NaOH) = 8

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

Уравнение гидролиза: NaOH и HCl-сильные электролиты.

в) HF + NaOH = NaF + H₂O pH (рас-ра HF и NaOH) =10

H⁺ + F⁺ + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + F⁺ + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

Уравнение гидролиза: NaF + H₂O = NaOH + HF

F^-- + H₂O = HF + OH^-

 

1) Соляная кислота (HCl) является более сильной кислотой чем плавиковая (HF).

Уравнения диссоциации:

НCl = H⁺ + Cl^-

HF = H⁺ + F^-

2) Гидроксид натрия (NaOH) является более сильным основанием чем гидроксид аммония (NH₄OH).

3) Уравнения диссоциации:

NaOH = Na⁺ + OH^-

NH₄OH = NH₄⁺ + OH^-

4) Концентрация каждого электролита 0,1 моль/л. К_d(HF) = 6.2 ^.10^-4

а) C_M(HCl) = 10^{-1 M [H+}]=10^-1M

pH = -lg10^-1 = 1

б) C_M(NH₄OH) = 10^{-1 M [OH-}] = [OH^-]= =1,33*10^-3M

pOH = - lg1,33*10^-3 = 2,88

pH = 14 - 2,88 = 11,12

в) C_M(NaOH) = 10^{-1 M [OH-}] = 10^{-1 M}

pOH = -lg10^-1 = 1

pH = 13

г) C_M(HF) = 10^{-1 M [H+}] = =0,79*10^-2M

pH = - lg0,79*10^-2 = 1,9

 

 

Опыт 3. Окислительные свойства катиона водорода.

А. а) 2HCl + Zn = ZnCl₂ + 2H - выделение газа.

2H⁺ + 2Cl^- + Zn²⁺= Zn²⁺ + 2Cl^- + 2H⁺

б) 2НСl + Fe = FeCl₂ + 2H - выделение газа

 

2H⁺ + 2Cl^- + Fe²⁺ = Fe²⁺ + 2Cl^- + 2H⁺

 

в) HCl + Cu = реакция не идет (медь стоит правее Н в ряду активности металлов)

 

В первом случае (2HCl + Zn = ZnCl₂ + 2H ) выделение газа идет более интенсивней чем во втором (2НСl + Fe = FeCl₂ + 2H ) т.к цинк более активный металл.

 

Б.

2NH₄Cl + Mg = MgCl₂ + 2NH₃↑ + H₂↑

Mg⁰ – 2е = Mg⁺²

2Н⁺ + 2е = Н₂

 

 

II. Щелочные металлы.

Оборудование и реактивы. В штативе: хлорид натрия, бромид калия, дигидроантимонат калия, гидроксид натрия (калия), гидроортофосфат натрия, карбонат натрия – растворы, концентрацией 5 %; в вытяжном шкафу: HCl, 2 н.; получать в лаборантской: пробирки – 5 шт.; фарфоровая чашка – 1 шт., спиртовка – 1 шт., универсальная индикаторная бумага, нитрат лития, нитрат цезия, гексанитрокобальтат натрия, фторид натрия, гидрокарбонат натрия – растворы, концентрацией 3–5 %; фенолфталеин; гидрокарбонат натрия – кристаллический.