Лабораторная работа по теме "Общие химические свойства металлов"

Лабораторная работа № 2

«Общие свойства металлов»

Цель работы: Изучить общие химические свойства металлов, закрепить умение составлять уравнения в молекулярном и ионном виде.

Оборудование: штатив с пробирками, пипетки.

Реактивы: Zn (гранулы, пластинка), Fe (гранулы, пластинка), FeCl₃(р-р), CuSO₄(р-р), H₂SO₄(разб), HCl(разб), H₂O.

1. Теоретические положения.

При химических реакциях атомы типичных металлов всегда отдают электроны и превращаются в катионы. Чем легче металл отдаёт свои электроны, тем он активнее. Химически активные металлы – энергичные восстановители, в реакциях они окисляются. К ним относятся металлы главных подгрупп первой и второй групп (щелочные и щелочноземельные). А такие металлы, как ртуть, серебро, золото, платина химически малоактивны, с трудом окисляются, их восстановительная способность выражена слабо.

Для сравнения восстановительной способности металлов существует ряд напряжений металлов. В соответствии с ним слева направо уменьшается восстановительная способность металлов и увеличивается окислительная способность их ионов:

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

K⁺, Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Mn²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, Ni²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺, H⁺, Cu²⁺, Ag⁺, Hg²⁺, Pt²⁺, Au³⁺

¨                Чем левее расположен металл, тем он химически более активен и обладает большей восстановительной способностью;

¨                Все металлы, расположенные левее водорода, вытесняют его из большинства разбавленных кислот;

¨                Каждый металл способен вытеснять из солей все другие металлы, расположенные в ряду напряжений правее его.

2. Практическая часть.

Опыт 1. Взаимодействие металлов с кислотами.

Возьмите две пробирки. В одну налейте немного хлороводородной кислоты, а в другую разбавленной серной кислоты. В каждую пробирку внесите немного металлического железа. Повторите опыт с использование цинка.

Выделение, какого газа наблюдается?

Составьте уравнения реакций.

Расставьте степени окисления всех элементов.

Укажите, какие элементы являются окислителями, а какие восстановителями.

Опыт 2. Взаимодействие металлов с солями.

Опустите железную пластинку в пробирку с раствором сульфата меди. Повторите опыт с использованием пластинки цинка.

Какое свойство металлов демонстрирует данный опыт?

Составьте уравнения реакций.

Расставьте степени окисления всех элементов.

Укажите, какие элементы являются окислителями, а какие восстановителями.

3. Контрольные вопросы и задания.

         1. Напишите уравнения реакций взаимодействия кальция с

                   а) кислородом,

                   б) хлором,

                   в) водой,

                   г) соляной кислотой.

         2. Дайте определение понятию пластичность.

         3. Приведите примеры по два металла, которые:

                   а) вытесняют водород из раствора соляной кислоты,

                   б) не вытесняют водород из раствора соляной кислоты,

                   в) вытесняют водород из воды,

                   г) не окисляются кислородом даже при прокаливании.

         4. Задача:

Плотность алюминия равна 2,70 г/см³, никеля – 8,91 г/см³. Рассчитайте какой объем будут занимать эти металлы, взятые в количестве 1 моль.

         5. Рассчитайте массу железного купороса, который можно получить, растворяя в серной кислоте железо массой 84 гр.

         6. Подберите коэффициенты в схемах следующих окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса:

                   а) Mg + HNO₃ → Mg(NO₃) + N₂ + H₂O

                   б) Ca + H₂SO₄ → CaSO₄ + S + H₂O