Файл: Отчет по лабораторной работе 1Основные классы неорганических соединений.docx
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 76
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образованияИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТИнститут/Факультет – Институт НедропользованияКафедра – Горное делоОтчет по лабораторной работе №1«Основные классы неорганических соединений» по дисциплине ХимияВыполнил студент гр. ГО-22-1Хубитуев Д. Р.20.04.2023Принял: КХН, ДоцентКузнецова Ольга ВладимировнаИркутск - 2023ВведениеЦель работы: изучить классы неорганических соединений, научиться составлять уравнения реакций.Задание: провести опыты по получению основного и кислотного оксидов, основания, кислоты, основной соли, определить их химические свойства. Выполнить требования к результатам опытов, оформить отчёт, решить задачу.ТеорияОксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. По химическим свойствам оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.1.Основные оксиды (Na2O, CaO, MgO, CuO, Fe2O3, BaO)1.1С водой реагируют только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, образуя щелочи.Na2O + H2O = 2NaOH1.2 Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды: CаO + 2HCl = = CаCl2 + H2O1.3 Оксиды при взаимодействии основного и кислотного оксидов образуется соль: Na2O + SO3 = Na2SO42.Кислотные оксиды (SO2, SO3, P2O5, CO2, Cl2O, Mn2O7, CrO3)2.1 Взаимодействуют с водой и образуют кислоту:SO3 + H2O = H2SO42.2 Взаимодействуют с основаниями с образование соли и воды:CO2 + Ba(OH)2 = = BaCO3 + H2O3. Амфотерные (ВеО, ZnO, PbO, MnO2, SnO, Al2O3, Cr2O3)3.1 С водой не взаимодействуют3.2 Взаимодействуют с кислотами как основные оксиды:BeO + 2HNO3 = Be(NO3)2 + H2O3.3 Взаимодействуют с основаниями как кислотные оксиды:BeO + 2KOHсплавление K2BeO2 + H2O;4.Оксиды получаются из взаимодействия простых веществ с кислородом:2Са + O2 = 2СаO;
С + O2 = СО2Кислоты - сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на металл, и кислотного остатка (HNO3, HCl, H2SO4, Н3РО4).1.Кислоты взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды:2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O.2.С основными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:2HCl + ВаO = ВаCl2 + H2O; 3H2SO4 + Al2O3 = Al2(SO4)3 + 3H2O.3.Взаимодействуют с солями с образованием новой соли и новой кислоты:H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3.4.Кислоты получается при взаимодействии кислотного оксида с водой:P2O5 + 3H2O = 2H3PO4Основания – сложные вещества, состоящие из атомов металла, связанных с одной или несколькими гидроксогруппами (NaOH, Cu(OH)2, Fe(OH)3).1.Основания взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O2. С кислотными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:2KOH + N2O5 = 2KNO3 + H2O3. С солями с образованием новой соли и нового основания: 2NaOH + MgCl2 = Mg(OH) 2↓ + 2NaClРастворимые в воде основания (щелочи) получают взаимодействием активных металлов или их оксидов с водой:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑; BaO + H2O = Ba(OH)2.Нерастворимые в воде основания получают реакцией обмена: Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4.Соли – это продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками.1.Средние соли (К2SO4, Na3PO4) – это продукты полного замещения водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотные остататкиH2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O2.Кислые соли (Сa(HCO3)2, Nа2НРО4) – это продукты неполного замещения водорода в кислоте на металлKOH + H2SO4 = KHSO4 + H2OКислые соли образуют только многоосновные кислоты, например H2SO4, Н3РО4, Н2СО3, H2S.3.Основные соли (СuOHNO3, AlOHCl2) – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотные остатки:Fe(ОН)3 + HNO3 = Fe(OH) 2 + NO3 + 2Н2О;4.Основные соли образуют только много кислотные основания, например Сu(OH)
2, Fe(OH)3, Mg(ОН)2.Основная частьОпыт 1. Получение и свойства основных оксидов (групповой)1)2Mg+ O22MgO Mg - 2ē ⟶ C O2 + 4ē ⟶ 2OИндикатор окрасится в жёлтый т.к. оксид магния основный оксид, следовательно нейтральная среда.2)MgO+H2SO4MgSO4+H2O 2H + 2ē ⟶ H2Mg - 2ē ⟶ MgИндикатор будет красным т.к. сульфат магния имеет кислотную среду3)MgO+H2OMg(OH)2˅Индикатор окрасится в жёлтый т.к. гидроксид магния основной и имеет нейтральную среду.Вывод: оксид магния является основным оксидом, но слабым, то есть при взаимодействии с сильными кислотами в итоге получится кислотная среда.Опыт 2. Получение и свойства кислотных оксидов (групповой)1)S+O2SO2˄O2 + 4ē ⟶ 2O S - 4ē ⟶ SОксид серы (IV) являясь кислым оксидом имеет кислую среду, следовательно индикатор покажет красный цвет.2)SO2+H2OH2SO42S– 4ē → 2S2O0+4ē→ 2OСерная кислота имеет сильную кислую среду, поэтому индикатор будет красным.Вывод: Оксид серы (IV) является кислым оксидом, проявляет кислотные свойства, это проявляется в образовании серной кислоты т.к. оксид серы (IV) при взаимодействии с водой, образует серную кислоту, которая имеет кислую среду.Опыт 3. Взаимодействие амфотерных оксидов с кислотами и щелочами1)ZnO+2HClZnCl2+H2OВзаимодействие с кислотой, оксид цинка проявляет основные свойства2)ZnO+2NaOH(t) Na2ZnO2+ H2OВзаимодействие с щелочью с непосредственным нагреванием, тем самым показав, что оксид цинка проявляет кислотные свойства.Вывод: Следуя двум реакциям можно сделать вывод, то что оксид цинка является амфотерным оксидом, т.к. может проявлять разные свойства при реакции с щелочью и кислотами.Опыт 4. Получение и свойства оснований1)NiSO4 + 2NaOHNi(OH)2˅+Na2SO4Получение осадка при растворении гидроксида никеля (II)2)Ni(OH)2+2HClNiCl+2H2OРастворить гидроксид никеля, смешав с кислотой, тем самым доказав, что реагирует с кислотами3) Ni(OH) 2 + NaOH≠Гидроксид никеля (II) не взаимодействует с щелочью гидроксидом натрия, таким образом можно понять, что гидроксид никеля (II) не амфотерный.Вывод: гидроксид никеля (II) взаимодействует с кислотами, но не реагирует с щелочью, следовательно он не амфотерный, а основный.
Опыт 5. Получение основных солей1)CoCl2 + 2NaOHCo(OH)2˅+2NaClГидроксид кобальта можно получить, добавив к хлориду кобальта(II), гидроксид натрия, в этом случае выпадет осадок.2)Co(OH)2 + HClCoOHCl˅+H2OГидроксохлорид кобальта (II) можно получить в осадке, если смешать гидроксид кобальта (II) и соляную кислоту.3)CoOHCl +HCl(конц.)CoCl+H2OРастворить Гидроксохлорид кобальта (II) можно путём добавления в него концентрированной соляной кислоты.ЗаключениеВ ходе данной лабораторной работы были изучены классы неорганических соединений и реакций с ними. Узнали теорию Оксидов, Солей и Кислот. Узнали, как определять амфотерность, узнавать среду при помощи индикатора. Было изучено образование основных солей, оксидов и оснований, также разложение основных солей и амфотерных оксидов.
С + O2 = СО2Кислоты - сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на металл, и кислотного остатка (HNO3, HCl, H2SO4, Н3РО4).1.Кислоты взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды:2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O.2.С основными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:2HCl + ВаO = ВаCl2 + H2O; 3H2SO4 + Al2O3 = Al2(SO4)3 + 3H2O.3.Взаимодействуют с солями с образованием новой соли и новой кислоты:H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3.4.Кислоты получается при взаимодействии кислотного оксида с водой:P2O5 + 3H2O = 2H3PO4Основания – сложные вещества, состоящие из атомов металла, связанных с одной или несколькими гидроксогруппами (NaOH, Cu(OH)2, Fe(OH)3).1.Основания взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O2. С кислотными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:2KOH + N2O5 = 2KNO3 + H2O3. С солями с образованием новой соли и нового основания: 2NaOH + MgCl2 = Mg(OH) 2↓ + 2NaClРастворимые в воде основания (щелочи) получают взаимодействием активных металлов или их оксидов с водой:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑; BaO + H2O = Ba(OH)2.Нерастворимые в воде основания получают реакцией обмена: Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4.Соли – это продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками.1.Средние соли (К2SO4, Na3PO4) – это продукты полного замещения водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотные остататкиH2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O2.Кислые соли (Сa(HCO3)2, Nа2НРО4) – это продукты неполного замещения водорода в кислоте на металлKOH + H2SO4 = KHSO4 + H2OКислые соли образуют только многоосновные кислоты, например H2SO4, Н3РО4, Н2СО3, H2S.3.Основные соли (СuOHNO3, AlOHCl2) – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотные остатки:Fe(ОН)3 + HNO3 = Fe(OH) 2 + NO3 + 2Н2О;4.Основные соли образуют только много кислотные основания, например Сu(OH)
2, Fe(OH)3, Mg(ОН)2.Основная частьОпыт 1. Получение и свойства основных оксидов (групповой)1)2Mg+ O22MgO Mg - 2ē ⟶ C O2 + 4ē ⟶ 2OИндикатор окрасится в жёлтый т.к. оксид магния основный оксид, следовательно нейтральная среда.2)MgO+H2SO4MgSO4+H2O 2H + 2ē ⟶ H2Mg - 2ē ⟶ MgИндикатор будет красным т.к. сульфат магния имеет кислотную среду3)MgO+H2OMg(OH)2˅Индикатор окрасится в жёлтый т.к. гидроксид магния основной и имеет нейтральную среду.Вывод: оксид магния является основным оксидом, но слабым, то есть при взаимодействии с сильными кислотами в итоге получится кислотная среда.Опыт 2. Получение и свойства кислотных оксидов (групповой)1)S+O2SO2˄O2 + 4ē ⟶ 2O S - 4ē ⟶ SОксид серы (IV) являясь кислым оксидом имеет кислую среду, следовательно индикатор покажет красный цвет.2)SO2+H2OH2SO42S– 4ē → 2S2O0+4ē→ 2OСерная кислота имеет сильную кислую среду, поэтому индикатор будет красным.Вывод: Оксид серы (IV) является кислым оксидом, проявляет кислотные свойства, это проявляется в образовании серной кислоты т.к. оксид серы (IV) при взаимодействии с водой, образует серную кислоту, которая имеет кислую среду.Опыт 3. Взаимодействие амфотерных оксидов с кислотами и щелочами1)ZnO+2HClZnCl2+H2OВзаимодействие с кислотой, оксид цинка проявляет основные свойства2)ZnO+2NaOH(t) Na2ZnO2+ H2OВзаимодействие с щелочью с непосредственным нагреванием, тем самым показав, что оксид цинка проявляет кислотные свойства.Вывод: Следуя двум реакциям можно сделать вывод, то что оксид цинка является амфотерным оксидом, т.к. может проявлять разные свойства при реакции с щелочью и кислотами.Опыт 4. Получение и свойства оснований1)NiSO4 + 2NaOHNi(OH)2˅+Na2SO4Получение осадка при растворении гидроксида никеля (II)2)Ni(OH)2+2HClNiCl+2H2OРастворить гидроксид никеля, смешав с кислотой, тем самым доказав, что реагирует с кислотами3) Ni(OH) 2 + NaOH≠Гидроксид никеля (II) не взаимодействует с щелочью гидроксидом натрия, таким образом можно понять, что гидроксид никеля (II) не амфотерный.Вывод: гидроксид никеля (II) взаимодействует с кислотами, но не реагирует с щелочью, следовательно он не амфотерный, а основный.
Опыт 5. Получение основных солей1)CoCl2 + 2NaOHCo(OH)2˅+2NaClГидроксид кобальта можно получить, добавив к хлориду кобальта(II), гидроксид натрия, в этом случае выпадет осадок.2)Co(OH)2 + HClCoOHCl˅+H2OГидроксохлорид кобальта (II) можно получить в осадке, если смешать гидроксид кобальта (II) и соляную кислоту.3)CoOHCl +HCl(конц.)CoCl+H2OРастворить Гидроксохлорид кобальта (II) можно путём добавления в него концентрированной соляной кислоты.ЗаключениеВ ходе данной лабораторной работы были изучены классы неорганических соединений и реакций с ними. Узнали теорию Оксидов, Солей и Кислот. Узнали, как определять амфотерность, узнавать среду при помощи индикатора. Было изучено образование основных солей, оксидов и оснований, также разложение основных солей и амфотерных оксидов.