Лабораторная работа № 6.

окислительно-восстановительные
реакции.

Цель работы: ознакомление с окислительно-восстановительными свойствами металлов и их соединений, изучение влияния кислотности среды на окислительные свойства веществ; освоение методики составления реакций окислительно-восстановительных процессов, методов подбора стехиометрических коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций; методов расчета ЭДС реакций.

Основные понятия: окислительно-восстановительные реакции, окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления, степень окисления; типы окислительно-восстановительных реакций; метод электронного баланса, метод электронно-ионного баланса (метод полуреакции), стандартные электронные потенциалы, ЭДС ОВР.

Вспомогательное
оборудование:

1.  фильтровальная бумага;

2.  фарфоровая чашка;

3.  спиртовка;

4.  тигельные щипцы;

5.  стеклянная палочка;

6.  капельные пипетки;

7.  чашка Петри;

8.  пробирки и штатив для пробирок;

9.  спички.

Реактивы:

1.  магниевая лента;

2.  раствор фенолфталеина;

3.  металлическое железо Fe;

4.  раствор сульфата меди(II) CuSO4;

5.  раствор сульфата цинка ZnSO4;

6.  металлический цинк Zn;

7.  2 н. и концентрированный (плотность 1,84 г/см3) растворы серной кислоты H2SO4;

8.  2 н. и концентрированный (плотность 1,36 г/см3) растворы азотной кислот HNO3;

9.  2 н. и концентрированный (плотность 1,17 г/см3) растворы соляной кислоты HCl;

10.  раствор бихромата калия K2Cr2O7;

11.  кристаллический сульфит натрия Na2SO3;

12.  раствор перманганата калия KMnO4;

13.  кристаллический нитрит натрия NaNO2;

14.  раствор щавелевой кислоты H2C2O4;

15.  раствор сульфата железа(II) FeSO4;

16.  30%-ный раствор гидроксида натрия NaOH;

17.  раствор йодида калия KI;

18.  раствор хлорида железа(III) FeCl3;

19.  кристаллический йодат натрия NaIO3;

20.  10%-й раствор перекиси водорода H2O2.

Опыт № 1. Восстановительные свойства металлов.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

а). Взаимодействие магния с водой.

Возьмите металлическими щипцами небольшое количество магниевой ленты, поместите в пробирку и добавьте 1-2 мл дистиллированной воды. Добавьте к полученной смеси 1-2 капли индикатора фенолфталеина, отметьте происходящие изменения. Нагрейте раствор на пламенем спиртовки. Произошли ли какие-либо изменения в состоянии раствора? Объясните наблюдаемые явления, запишите уравнения протекающих реакций в молекулярном и кратком ионном виде.

б). Взаимодействие железа с водными растворами сульфатов меди и цинка.

В две пробирки налейте по 5-6 см3 растворов сульфатов меди(II) и цинка. В обе пробирки поместите железные пластинки. Через 1-2 минуты выньте пластинки из растворов, протрите их фильтровальной бумагой и отметьте произошедшие изменения.

Объясните наблюдаемые явления на основании стандартных электродных потенциалов металлов. Запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном видах.

Опыт № 2. Влияние кислотности среды на протекание ОВР.

а). Окислительные свойства бихромат-иона в кислой среде.

В пробирку внесите 1 см3 раствора бихромата калия и 2 см3 2 н. раствора серной кислоты. Полученную смесь перемешайте и внесите 1 микрошпатель кристаллического сульфита натрия. Отметьте изменение окраски раствора. Запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном видах.

б). Влияние кислотности среды на окислительную способность перманганат-иона.

В три пробирки внесите по 1 см3 раствора перманганата калия и по 2 см3 следующих растворов:

а).  в первую пробирку – 2 н. раствор серной кислоты H2SO4;

б).  во вторую пробирку – дистиллированной воды;

в).  в третью пробирку – 30%-ый раствор щелочи NaOH.

Тщательно перемешайте растворы и во все пробирки внесите по 1 микрошпателю сульфита натрия. Отметьте происходящие изменения. В третьей пробирке наблюдайте образование осадка при стоянии раствора. Напишите уравнения произошедших химических превращений в молекулярном и ионном видах.

На основании проведенных сделайте вывод о влиянии кислотности среды на окислительную способность перманганат-иона и продукты его восстановления.

Опыт № 3. Окислительно-восстановительные свойства соединений неметаллов.

а). Восстановительные свойства галогенид-ионов.

В две пробирки внесите по 1 см3 раствора иодида калия. В одну из них добавьте раствор 1 см3 раствора хлорида железа(III), в другую – 1 см3 2 н. раствора серной кислоты и несколько кристалликов йодата натрия. Объясните наблюдаемые явления с точки зрения стандартных электродных потенциалов. Напишите уравнения произошедших химических превращений в молекулярном и ионном видах.

б). Окислительно-восстановительная двойственность перекиси водорода.

В одну пробирку внесите 2-3 капли раствора перманганата калия, в другую – 1 см3 раствора йодида калия. В каждую пробирку добавьте по 2 см3 2 н. раствора серной кислоты и несколько капель 10%-го раствора перекиси водорода. Объясните наблюдаемые в пробирках изменения, запишите уравнения соответствующих реакций. Укажите, в каком случае перекись водорода проявляет окислительные, а в каком – восстановительные свойства.