Свойства сероводорода и хлороводорода в водных растворах.

ОПЫТЫ

1. Изменения серы при нагревании. Наполнить пробирку наполовину ее объема кусочками кристаллической серы, укрепить в пробиркодержателе и осторожно прогревать в пламени спиртовки. Объяснить наблюдаемые явления. Довести серу до кипения и вылить в кристаллизатор с водой. (При выливании расплавленной серы она обычно воспламеняется на воздухе!) Вынуть полученную массу из воды и убедиться в ее эластичности. Сохранить образовавшуюся пластическую серу до конца занятия, чтобы проследить за потерей эластичности...

2. Отношение растворенных в воде кислорода, серы и хлора к раствору KJ (один из этих опытов не имеет смысла). В 3-4 мл дистиллированной воды растворить ~0.5стекл. ложечки кристаллического KJ. Обнаруживаются ли признаки взаимодействия с растворенным в воде кислородом? (Сравните с окраской давно хранящегося в лаборатории раствора KJ. Объясните различие.) Разделить раствор на две части.

a) В одну из пробирок долить раствор, который мог бы активировать молекулы О₂ - ослабить связи в молекулах О=О. От каких реагентов, по каким причинам нужно отказаться: KMnO_{4 (aq)}, KOH _(aq), H₂SO₄ (конц.), H₂O_{2 (aq)}, HCl _(aq)?

b) Во вторую долить хлорную воду: сначала по каплям, затем избыток, который позволит обесцветить окрашивающийся поначалу раствор.

Окислительно-восстановительные свойства серы.

a) Изучите окислительно-восстановительные свойства серы в реакциях с Fe, Al, Zn. (В реакции с каким веществом в ходе этих опытов возможно проявление восстановительных свойств серы? Ищите не среди перечисленных металлов, а вокруг себя (и серы). Докажите, что металлы провзаимодействовали с серой (обработайте полученные продукты раствором серной кислоты).

b) Поместите небольшой кусочек серы (объем ~1-2 спичечн. головки) в пробирку и добавьте 2-3мл конц. р-ра азотной кислоты. Нагрейте содержимое. Наблюдайте выделение бурого газа, докажите наличие сульфат-ионов в полученном растворе.

Сделайте обобщающий вывод об активности и ок-восст. свойствах кислорода-серы-хлора.
Для "полноты картины" продумайте не предлагавшиеся к исполнению реакции
между кислородом и хлором в газовой фазе и в растворе. А также отношение веществ,
использовавшихся в оп.3 (металлы, HNO₃), не к сере, а к кислороду и хлору.

Свойства водородных соединений:

· физ.–хим.: агрегат. сост, растворимость в воде и др. растворителях; окраска, запах;

· химич.: прочность внутримолек. и межмолек. связей (активность), окисл.- восст. способность (почему для Н₂О и HCl восстановительные свойства очень мало характерны и, если реализуются, то завершаются образованием простых веществ (О₂, Cl₂), почему окисление H₂S часто завершается переводом атомов серы в положительные степени окисления?).

ОПЫТЫ

Получение и свойства сероводорода в газовой фазе.

a) Получить сероводород в колбе Вюрца по реакции между сульфидом железа и разбавленным раствором серной кислоты. Что можно сказать о свойствах сероводорода на основании результата этого опыта? (Можно ли заменить FeS на CuS, PbS, MnS?).

b) Когда начнется энергичное выделение газа (какой запах он имеет?), зажечь его у отверстия газоотводной трубки.

c) Внести в пламя сероводорода холодную крышку от тигля или фарфоровую чашку. Что появляется на ее поверхности?

d) Продумайте возможность окисления сероводорода хлором в газовой фазе. Продумайте возможность окисления хлороводорода кислородом в газовой фазе.

Свойства сероводорода и хлороводорода в водных растворах.

Прокомментируйте причины различия агрегатного состояния воды, сероводорода и хлороводорода, а также растворимость в воде и степень диссоциации H₂S и HCl. Дайте объяснение имеющимся различиям. Сравните химические свойства (термическую устойчивость, кислотные и окислительно - восстановительные свойства) Н₂О, H₂S и HCl.

a) Осаждение-растворение сульфидов (хлоридов). Налейте в пять пробирок по 1-2мл растворов FeSO_4, CuSO₄, MnSO₄, Pb(NO₃)₂, Al₂(SO₄)₃. Долейте ~1мл раствора H₂S. В каких пробирках наблюдается образование осадка? В те пробирки, где осадок не был получен, долейте по ~1мл раствора (NH₄)₂S (Nа₂S). В каких случаях проходят реакции совместного осаждения, в каких - реакции совместного гидролиза?

К'H2S ≈ 10-7	К''H2S ≈ 10-13
	FeS	CuS	MnS	PbS	Al2S3
ПР	10-18	10-36	10-10	10-27	???

Почему в таблицах отсутствуют сведения о ПР(Al₂S₃)? Какие из полученных осадков могут быть растворены в избытке Н₂SO₄? Почему никакие труднорастворимые хлориды (например, AgCl, PbCl₂)
не удается растворить добавлением серной кислоты?

b) Сравнение восстановительных свойств H₂O, H₂S и HCl в водном растворе. Почему в долго хранящемся растворе H₂S присутствует слабоокрашенный осадок? Налейте в две пробирки по ~2мл раствора H₂S, в одну из них добавьте 1мл 10%-ного раствора HCl. Добавьте в каждую немного раствора KMnO₄. Какими признаками могут сопровождаться эти реакции, кроме исчезновения окраски перманганат-иона?

Какие наблюдения в опыте 5в) подтверждают, что вода - самый слабый восстановитель среди изучаемых веществ?

Свойства кислородных соединений:

· физ.–хим.: Почему среди кислот в качестве индивидуальных веществ известны только H₂SО₄ и HClО₄? Как объяснить их жидкое агрегатное состояние? Почему соли в виде кристаллических веществ известны для всех кислородсодержащих кислот: H₂SО₃–H₂SО₄; HClО–HClО₂–HClО₃–HClО₄?

· химич.: Объясните закономерности изменения кислотных свойств в приведенных рядах, а также в п а рах H₂SО₃–HClО₃; H₂SО₄–HClО₄. Почему восстановительные свойства проявляет только H₂SО₃ и её соли? Почему среди солей:

ü только МClО и МClО₂ проявляют окислительные свойства в растворах?

ü М₂SО₃, МClО₃ и МClО₄ проявляют окислительные свойства только после подкисление растворов?

ü М₂SО₄ не проявляют окислительных свойств даже в кислых растворах, т.е. окислительных свойств не проявляет разбавленная серная кислота?

В чем причина различия в окислительной способности H₂SО_{4 (разб)} и H₂SО_{4 (конц)}?

ОПЫТЫ

6. Термическая стабильность солей. Сравните отношение к нагреванию KClO₃ и Na₂SO₃ (температура; воздух/инертная атмосфера).

7. Окислительно-восстановительные свойства сульфитов (на примере Na₂SO₃). Проверьте восстановительные свойства Na₂SO₃ в реакциях с растворами KMnO₄. Для выявления окислительных свойств Na₂SO₃ в растворах выберите реагенты из перечня: KCl–KJ; CuS–Na₂S. Выполните те две реакции, которые термодинамически выгодны.

8. Различие свойств концентрированного и разбавленного растворов серной кислоты. Вам предлагаются CuS, Cu, Zn, лучина; растворы KCl, KBr. Продумайте отношение данных веществ (растворов) к серной кислоте (разб., конц.).

азот–фосфор

Теория: Электронное строение атомов: сходства и различия, валентные возможности, χ; возможности стабилизации положительных и отрицательных степеней окисления, предпочтения к связыванию с атомами H, O, Cl.

Свойства простых веществ:

· физ.–хим.: агрегат. состояние (Т_кип, Т_пл), растворимость в воде и др. растворителях; окраска, запах;

· химич.: прочность межатомных и межмолекулярных связей (активность), окисл.-восст. способность (почему для азота более характерны окислительные свойства, а для фосфора - восстановительные?).

ОПЫТЫ