Лабораторная работа №4
Тема: Общие свойства металлов.
Цель: Получить некоторые соединения металлов и изучить их свойства.
Оборудования и реактивы: Пробирки большие и маленькие, пробиркодержатели, пипетки, стеклянные палочки, оксид меди (CuO), соляная кислота (HCl), серная кислота (Н2SO4), сульфат меди (СuSO4), гидроксид натрия или щелочь (NaOH), хлорид кальция (CaCl), хлорид стронция (SrCl2), хлорид бария (BaCl2), сульфат натрия (Na2SO4).
Теоретическая часть: Физические свойства металлов:
Все металлы (кроме ртути и, условно, франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью. Большинство металлов пластичны, то есть металлическую проволоку можно согнуть, и она не сломается. Пластичность зависит и от чистоты металла; так, очень чистый хром весьма пластичен, но, загрязнённый даже незначительными примесями, становится хрупким и более твёрдым. Все металлы хорошо проводят электрический ток; это обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность. Наименьшая теплопроводность — у висмута и ртути. Цвет у большинства металлов примерно одинаковый — светло-серый с голубоватым оттенком. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета.
Химические свойства металлов
Реакции с простыми веществами
1) С кислородом реагируют все металлы, кроме золота и платиновых металлов. Реакция с серебром происходит при высоких температурах, но оксид серебра(II) практически не образуется, так как он термически неустойчив. В зависимости от металла на выходе могут оказаться оксиды, пероксиды, надпероксиды:
4Li+O2=2Li2O – оксид лития 2Na+O2=Na2O2 – пероксид натрия
Чтобы получить из пероксида оксид, пероксид восстанавливают металлом:
Na2O2+2Na=2Na2O
Со средними и малоактивными металлами реакция происходит при нагревании:
3Fe+2O2=Fe3O4 2Hg+O2=2HgO 2Cu+O2=2CuO
2) С азотом реагируют только самые активные металлы, при комнатной температуре взаимодействует только литий, образуя нитриды: 6Li+N2=2Li3N
При нагревании: 2Al+N2=2AlN 3Ca+N2=Ca3N2
3) С водородом реагируют только самые активные металлы, то есть металлы IA и IIA групп, кроме Be. Реакции осуществляются при нагревании, при этом образуются гидриды. В реакциях металл выступает как восстановитель, степень окисления водорода −1: 2Na+H2=2NaH Mg+H2=MgH2
4) С углеродом реагируют только наиболее активные металлы. При этом образуются ацетилениды или метаниды. Ацетилениды при взаимодействии с водой дают ацетилен, метаниды — метан.
2Na+2C=Na2C2 Na2C2+2H2O=2NaOH+C2H2
5) С серой реагируют все металлы, кроме золота и платины:
Железо взаимодействует с серой при нагревании, образуя сульфид: Fe+S=FeS
Практическая часть:
1. Проделать опыты:
Опыт №1 « Взаимодействие оксида меди с водой»
В 2 пробирки внести по несколько кристаллов оксида меди и прибавить по 6 капель раствора кислот. В одну пробирку - соляной, в другую - серной.
Опыт № 2 «Получение гидроксида меди и разложение его при нагревании»
Внести в пробирку 4 капли раствора сульфата меди и столько же раствора щелочи. Отметить цвет выпавшего осадка гидроксида меди. Осторожно нагреть пробирку с полученным осадком.
Опыт №3 «Получение сульфата кальция, стронция и бария»
В 3 пробирки внести по 4 капли растворов солей: в первую- хлорид кальция, во вторую- хлорид стронция, в третью- хлорид бария. В каждую добавить по 5 капель раствора сульфата натрия. Испытайте действие соляной кислоты на каждую полученную соль.
2. Начертить таблицу и заполнить:
| № | Название опыта | Ход работы | Наблюдения | Уравнения реакции |
Написать уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.
Сформулировать и записать вывод.
Контрольные вопросы:
1.С чем не реагирует кислород?
2.Физические свойства металлов.
3.С чем реагирует водород, чем в реакции выступает металл?
4.Что образуется при взаимодействии активных металлов с углеродом?
