Цель работы: закрепление теоретических знаний по химическим свойствам соединений углерода и кремния.
Опыт № 1 Диоксид углерода и его свойства
В пробирку с дистиллированной водой добавьте 2-3 капли индикатора метилового оранжевого и пропустите из аппарата Кипа углекислый газ. По мере насыщения воды углекислым газом индикатор изменяет окраску, показывая кислотные свойства раствора диоксида углерода.
Вопрос. Сопоставьте строение и радиусы атомов кремния и углерода, значения их энергии ионизации, проявляемые ими степени окисления, устойчивые для них координационные числа.
Опыт № 2 Получение кремния магнийтермическим методом
Пробирку с хорошо перемешанной смесью порошков магния и кварцевого песка (с массовым отношением 7:10) зажмите в штативе вертикально. Сначала смесь прогрейте, а затем нагревайте дно пробирки до тех пор, пока смесь не раскалится и не начнется реакция. Объясните наблюдаемое, имея в виду, с элементарным кремнием образуется силицид кремния.
После охлаждения пробирку разбейте и ее содержимое хорошо растолките в фарфоровой ступке. Полученный порошок сохраните для опыта № 4.
Опыт № 3 Отношение кремния к кислотам и щелочам
а) Проверьте отношение кремния к соляной и азотной кислотам. Для опытов берите минимальное количество кремния, используйте разбавленные (1М) и концентрированные кислоты. При необходимости нагрейте.
б) Испытайте отношение кремния к концентрированному раствору щелочи.
Опыт № 4 Получение силанов и их самовосплавление
Смесь кремния и силицида кремния, полученного в опыте 2, небольшими порциями перенесите в стакан с соляной кислотой (1:1).Объясните наблюдаемое. После окончания реакции жидкость слейте, осадок кремния промойте дистиллированной водой и сдайте лаборанту.
Опыт № 5 Получение кремневых кислот в виде геля
В пробирку с 1-2 мл 30%-ного раствора растворимого стекла – силиката натрия – быстро прилейте по каплям концентрированную соляную кислоту. Объясните наблюдаемое, запишите уравнение реакции.
Опыт № 6 Гидролиз силикатов
а) В пробирку с 1 мл 10%-ного раствора Na2SiO3 добавьте 2 – 3 капли фенолфталеина. Отметьте окраску индикатора. Чем она обусловлена? Запишите уравнение гидролиза соли.
б) Раствор силиката натрия (1 – 2 мл 10%-ного раствора Na2SiO3) смешайте с двойным объемом 2н NH4Cl. Объясните наблюдаемое. Определите, какой газ выделите? Запишите уравнения реакций.
Опыт № 7 Сравнение силы угольной и кремневой кислоты
Налейте в пробирку 2 – 3 мл 10%-ного раствора Na2SiO3 и пропустите через раствор ток СО2 из аппарата Кипа. Объясните наблюдаемое. Запишите уравнение реакций.
Опыт № 8 Получение нерастворимых силикатов
В каждую из пробирок с 2 – 3 мл 10%-ного раствора силиката натрия бросьте несколько кристаллов одной из солей: CuSO4∙5H2O, NiSO4∙7H2O, Co(NO3)2∙6H2O, FeSO4∙7H2O, Pb(NO3)2, MnSO4∙4H2O.
Обратите внимание на форму образовавшихся нерастворимых силикатов. Составьте уравнения реакций.
Литература
1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1998. – 639 с.
2. Балецкая Л.Г. Неорганическая химия для студентов вузов. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 256 с.
3. Воробьева Н.В. Практикум по неорганической химии. – М.: издательство Московского Университета, 1984. – 288 с.
4. Шрайвер Д., Эткинс П. Неорганическая химия. В 2 – х т. М.: Мир, 2004. – т.1 – 679, т.2 – 486 с.
5. Хаускрофт К., Констебл Э. Современный курс общей химии в 2 – х т. – М.: Мир, 2002. т.1 – 540 с, т.2 – 528 с.
СОДЕРЖАНИЕ
| 1 Общая характеристика элементов главной подгруппы IV группы периодической системы Д.И. Менделеева | ||
| 2 Углерод | ||
| 2.1 Природные ресурсы | ||
| 2.2 Аллотропные модификации углерода | ||
| 2.3 Химические свойства углерода | ||
| 2.4 Важнейшие соединения углерода | ||
| 3 Кремний | ||
| 3.1 Характеристика кремния | ||
| 3.2 Химические свойства кремния | ||
| 3.3 Важнейшие соединения кремния | ||
| 4 Лабораторная работа. Химические свойства углерода и кремния и их соединений | ||
| Литература |
