 |
Опыт №3. Испытание амфотерных свойств гидроксида алюминия.
|
|
|
|
Полученный в опыте №2 раствор вместе с осадком разделите по двум пробиркам. В одну пробирку прилейте несколько капель щелочи до растворения осадка. А в другую прилейте несколько капель соляной кислоты до растворения осадка.
Запишите наблюдения:_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________
Напишите в молекулярной ионной и сокращенной ионной формах уравнения реакций:
1) взаимодействие гидроксида натрия с гидроксидом алюминия с образованием соли состава Na[Al(OH)4]: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3)взаимодействия соляной кислоты с гидроксидом алюминия: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод:_______________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Почему металлические свойства элементов главной подгруппы III группы выражены слабее, чем у элементов главных подгрупп I и II групп?
2. Почему алюминий не подвергается коррозии?
3. Охарактеризуйте физические свойства алюминия.
4. Где применяется алюминий?
5. Как алюминий относится к воде?
6. Каков характер соединений алюминия?
Литература Ю.М. Ерохин «Химия» М. 2003 Глава 16 стр. 214 - 223.
Лабораторное занятие №4
«Свойства соединений железа»
Цель: закрепление знаний о свойствах железа и его соединений; получение гидроксида железа (II) и (III) косвенным способом, проведение опытов, подтверждающих химические свойства гидроксида железа (II) – свойства оснований и восстановительные свойства соединений железа (II), экспериментальное подтверждение амфотерных (основных) свойств гидроксида железа(III).
|
|
|
Теория.
Впериодической системе железо находится в четвертом периоде, в побочной подгруппе VIII группы. Порядковый номер - 26, электронная формула ls22s22p63s23p63d64s2.
Валентные электроны у атома железа находятся на последнем электронном слое (4s2) и предпоследнем (3d6). В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степени окисления +2, +3. С этими степенями окисления железо образует оксиды: FeO и Fe2Оз, которым соответствуют гидроксиды: Fe(OH)2 и Fe(OH)3.
Химические свойства железа. В реакциях железо является восстановителем. Однако при обычной температуре оно не взаимодействует даже с самыми активными окислителями (галогенами, кислородом, серой), но при нагревании становится активным и реагирует с ними.
1. При нагревании с хлором образует хлорид железа (III)
2. При нагревании с кислородом образует Fe304
3. С серой - сульфид железа (II). Природное соединение – FeS2 –пирит, железный, или серный, колчедан.
4. С углеродом - цементит (Fe3C)
5. С фосфором - фосфид железа (II)
6. Во влажном воздухе (Н2О и О2 быстро окисляется - корродирует, с образованием гидроксида железа (III)
7. Восстановительная способность у железа меньше, чем у щелочных,
щелочноземельных металлов и алюминия. Поэтому с водой реагирует при высокой температуре раскаленное железо с образованием Fe304 и выделением газообразного водорода.
8. Реагирует с разбавленными серной и соляной кислотами, вытесняя из них
водород и образуя двухвалентные соли. При обычной температуре железо не реагирует с концентрированной серной кислотой, т.к. пассивируется ею. Но при нагревании концентрированная серная кислота реагирует с железом с образованием сульфата железа (III), оксида серы (IV) и воды.
|
|
|
9. Концентрированная азотная кислота пассивирует железо, а разбавленная окисляет его до нитрата железа (III), оксида азота (II) и воды.
10. Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые расположены правее его в электрохимическом ряду напряжений.
Химические свойства соединений железа
1. Оксид железа (II) - основной оксид, легко реагирует с кислотами с образованием солей железа (II).
2. Гидроксид железа (II) проявляет свойства основания, легко реагирует с
кислотами.
3. При нагревании гидроксид железа (II) разлагается на оксид железа (II) и воду.
4. Свежеполученный осадок гидроксида железа (II) (FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2¯ +2NaCl) на воздухе очень быстро изменяет окраску - буреет. Изменение окраски объясняется окислением гидроксида железа (II) в гидроксид железа (III) кислородом воздуха:
4Fe (OH)2 + О2 + 2Н2О ®4Fe (OH)3
5. Соли двухвалентного железа, особенно при действии окислителей в кислой
среде, проявляют восстановительные свойства. Например, сульфат железа (II) восстанавливает перманганат калия в сернокислой среде до сульфата марганца (II):
10FeSО4 + 2KMnО4 + 8H2SО4 ® 5Fe 2(SО4)3 + 2MnSО4 + K2SО4 + 8Н2О
6. Оксид железа (III) проявляет амфотерные свойства. Он реагирует и с кислотами: Fe2О3+ 3H2S04 → Fe2(SО4)3 + 3H2О, и с твердыми щелочами (при этом образуются феррит натрия или калия NaFeО2 или KFeО2).
7. Гидроксид железа (III) получают косвенным образом (FeCl3 +3NaOH = Fe(OH)3¯ +3NaCl). Гидроксид железа (III) проявляет амфотерные свойства - при реакции с разбавленными кислотами образует соответствующую соль и воду:
2Fe(OH)3 ¯+3H2 SO4=Al2(SO4)3+6H2O.
С концентрированными растворами щелочей (при длительном нагревании) образует устойчивые гидрокомплексы Na[Fe(OH)4] или Na3[Fe(OH)6].
Порядок выполнения работы.
Оборудование и реактивы:
штатив с пробирками; растворы сульфата железа (II), хлорида железа (III), гидроксида натрия или калия, серной и соляной кислот, перманганата калия.
Опыт№1. Получение гидроксида железа (II) и превращение его в гидроксид железа (Ш).
В пробирку налейте 1 - 2 мл раствора сульфата железа (II) и добавьте столько же раствора гидроксида натрия. В результате реакции образуется осадок зеленого цвета.
|
|
|
Разделите полученный осадок вместе с раствором по двум пробиркам. Одну из них оставьте до следующего опыта, а другую энергично встряхните.
Запишите наблюдения:____________________________________________
1) Напишите в молекулярном ионном и сокращенной ионной виде уравнение реакции взаимодействия сульфата железа (II) с гидроксидом натрия ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод:_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________
2) Напишите уравнение реакции окисления влажного гидроксида железа (II) на
воздухе и расставьте коэффициенты методом электронного баланса: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод:_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
|
