Тема: Добування карбон (IV) оксиду і вивчення його властивостей. Взаємоперетворення карбонатів і гідрокарбонатів

Мета: Добути та провести перетворення карбонатів в гідрокарбонати.

Теоретичні відомості

Карбон виявляє невисоку хімічну активність: більшість реакцій за його участю відбувається лише за високої температури. Карбон - один із найкращих відновників.

1. Взаємодія з оксидами металів. Під час нагрівання карбон відновлює метали з їхніх оксидів:

2

За наявності вільного доступу повітря при цьому утворюється оксид карбону (IV) :

1. Взаємодія з киснем. Карбон легко горить на повітрі. При цьому виділяється велика кількість теплоти, що свідчить про велику міцність зв’язків у молекулі оксиду карбону (IV), який утворюється:

Продукт реакції горіння карбону залежить від температури. За порівняно невисоких температур горіння утворюється діоксин карбону , а за високих (понад 1000 ) – поряд з утворюється значна кількість оксиду карбону (ІІ)

1. Взаємодія з водою. Якщо на розжарений карбон подавати водяну пару, то внаслідок реакції утвориться так званий водяний газ – суміш оксиду карбону (ІІ) і водню:
2. Взаємодія з металами. Під час нагрівання карбон може взаємодіяти з деякими металами, утворюючи карбіди:

Карбіди – тверді і тугоплавкі речовини. У цих реакціях карбон виступає як окисник, що для нього не характерно.

1. Взаємодія з воднем. Вуглець може взаємодіяти з воднем. Реакція відбувається під час нагрівання до 500 за наявності порошку нікелю як каталізатора: Утворюється органічна сполука – метан (головна складова частина природного газу).

Добування. У лабораторних умовах добувають дією хлоридної кислоти на мармур:

Застосування: Вуглекислий газ застосовують під час виробництва соди, цукру, для газування води, гасіння пожеж (наприклад, содові вогнегасники). Сухий лід використовують для зберігання продуктів, які швидко псуються.

Оксиди карбону (IV), або вуглекислий газ, за стандартних умов – безбарвний газ, без запаху, важкий за повітря в 1,5 раза, доволі добре розчиняється у воді, особливо під тиском, легко перетворюється на рідину навіть за кімнатної температури і невеликого тиску (5 МПа). Зріджений зберігають у стальних балонах. Якщо його швидко вилити з балона, вуглекислий газ випаровується, внаслідок чого частина газу перетворюється на снігоподібну масу. Твердий вуглекислий газ називають сухим льодом.

Оксид карбону СО, або чадний газ, - безбарвний газ, без запаху, отруйний, погано розчиняється у воді, трохи легший за повітря. Вуглекислий газ у великих кількостях шкідливий для людини і тварин, спричиняє запаморочення, може викликати ядуху, тому приміщення, де перебувають люди, треба часто провітрювати.

Чадний газ СО – дуже отруйний. Він утворює стійку сполуку з гемоглобіном крові, внаслідок чого кров втрачає властивість переносити кисень в організм, і настає кисневе голодування.

Реактиви і обладнання: Хлоридна кислота (), крейда (), вапняна вода (), кальцинована сода (), газовідвідна трубка, пробіркодержач, штатив з пробірками.

Хід роботи:

Дослід 1. В пробірку помістіть 1 г та долийте 1 мл .

Запитання та завдання: Запишіть свої спостереження, рівняння реакцій.

Дослід 2. Якісна реакція на карбонат-іон ().

В пробірку всипаємо карбонат натрію та додаємо 1 мл розбавленої хлоридної кислоти (), закриваємо пробірку пробкою з газовідвідною трубкою, кінець якої опускаємо в вапняну воду ().

Запитання та завдання: Запишіть свої спостереження, рівняння реакцій.

Запитання до захисту лабораторної роботи:

1. Що відбувається при дії хлоридної кислоти на карбонати?
2. Як пояснити появу каламуті в пробірці з вапняною водою, крізь яку пропускали оксид карбону(IV), і розчинення каламуті?
3. Як карбон взаємодіє з оксидами металів?

 

Техніка безпеки

1. Фізіологічні дії реактивів, що використовуються:

• Кислоти та луги викликають опіки шкіри, подразнюють органи дихання, руйнують тканину одежі.
• Хімічні реактиви при попаданні в шлунок викликають отруєння.

2. Міри безпеки:

· Не допускати попадання кислоти, лугів, солей на руки і одежу.

· Працювати в халатах.

· Не пробувати реактиви на смак.

· Спиртівку гасити тільки ковпачком.

 

3. Правила першої допомоги:

• Уражені місця промити великою кількістю води.
• При опіках кислотами – уражені місця промити 2% розчином питної соди.
• При опіках лугами – уражені місця промити 1% розчином оцтової кислоти.

Лабораторна робота №4