Свойства альдегидов (стр. 6 )

Цель: Исследовать химические свойства металлов, приобрести навыки пользования электрохимическим рядом напряжений металлов.

Должны  знать:  положение  металлов  в  периодической  системе, особенности  строения  их  атомов;  общие  свойства  металлов  главных  подгрупп.

Должны  уметь: определять  свойства  металла  в  зависимости  от  его  положения  в электрохимическом  ряду  напряжений,  составлять  уравнения  реакций,  характеризующих  химические  свойства  металлов  главных  подгрупп.

Литература: . Химия -9. М., «Просвещение», 2000 г, глава № 6,  стр. 103 - 115.

    Химия  М., 2002, глава № 11, стр. 170 – 195.

Техника безопасности: 1. Во избежание химических ожогов проявлять осторожность при работе с растворами кислот.

2. В работе используются растворы ядовитых солей: нитрата свинца, сульфатов цинка и меди. Не допускать их попадания на руки.

Реактивы и оборудование: цинк (гранулы и порошок), свинец (мелкие кусочки),

  железо, алюминий (порошок), магний (порошок),

  медь, раствор H2SO4, раствор хлорида (сульфата) цинка,

  раствор хлорида (сульфата) меди (II),

  раствор хлорида (сульфата) железа (II),

  раствор ацетата свинца,  спиртовка, пробирки.

Теоретическое пояснение

Большинство металлов на внешнем энергетическом уровне содержит небольшое число электронов(1 - 3).  При химических реакциях они способны только отдавать электроны, образуя при этом положительно заряженные ионы. Поэтому все металлы – восстановители. Способность отдельных металлов к отдаче электронов проявляется в различной степени. Мерой активности металлов в растворах могут служить значения их стандартных электродных потенциалов.

Расположив металлы в порядке возрастания электродных потенциалов, получим электрохимический ряд напряжений металлов:

Li, Cs, K, Rb, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Ti, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H,  Sd, Bi, Cu, Ag, Hg, Pt, Au.

В ряд напряженности металлов включен и водород.

Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, при нормальных условиях способны вытеснить водород из раствора кислот; металлы, стоящие после водорода, не вытесняют его из раствора кислот. Каждый предыдущий металл электрохимического ряда напряжений вытесняет все последующие из растворов солей.

Порядок  выполнения  работы

Опыт №1. Горение металлов на воздухе.

Взять немного цинка и, растирая между пальцами, сыпать сверху на пламя спиртовки. Отметить наблюдаемый эффект.

Опыт повторить с порошком алюминия.

Составить уравнение реакции горения алюминия и цинка. Сделать вывод об отношении металлов к кислороду воздуха.

Опыт №2. взаимодействие металлов с водой.

В пробирку, наполненную на ј водой, добавить микрошпатель порошка магния. Нагреть содержимое пробирки, отметить происходящее явления.

Опыт повторить с медью.

Составить уравнение происходящей реакции.

Опыт №3. Взаимодействие металлов с раствором серной кислоты.

В три пробирки внести по 7-8 капель раствора серной кислоты и по кусочку металла: в первую–цинка, во вторую–железа, в третью–меди. Для ускорения реакции содержимое пробирок слегка подогреть. Отметить происходящие процессы.

Составить молекулярные  и молекулярно–ионные уравнения реакции цинка и железа с раствором серной кислоты. Используя ряд напряжений металлов,  сделать вывод о возможности реакции между металлом и раствором серной кислоты.

Опыт№4. Взаимодействие металлов с растворами солей.

А.) Налейте в одну пробирку 1,5 мл. раствора нитрата (или ацетата) свинца, в другую – столько же раствора хлорида или сульфата цинка. В первую пробирку опустите гранулу цинка, во вторую-кусочек свинца. Пробирки не взбалтывайте. Через 3-4 минуты рассмотрите их и установите, в какой из пробирок произошли изменения.

B.)  Налейте в одну пробирку 1,5 мл. раствора хлорида или сульфата меди (II), в другую-столько же раствора хлорида или сульфата железа (II). Наклонив первую пробирку, осторожно опустите в неё  железный стержень или гвоздь, во вторую-кусочек меди.  Через 2-3 минуты рассмотрите их и установите, в какой из пробирок произошли изменения.

Укажите с какими растворами солей вступили в реакцию:

Цинк; Свинец; Железо; Медь. Напишите сокращенные ионные уравнения проведенных реакций.

Опыт№5. Окрашивание пламени летучими соединениями металлов.

Приборы и реактивы: спиртовка, нихромовое проволочное колечко, впаянное в стеклянную палочку; насыщенные растворы хлоридов лития LiCl, натрия NaCl, калия KCl, медиCuCl2 кальция CaCl2, стронция SrCl2, бария BaCl2, концентрированная хлороводородная кислота HCl

Нихромовую проволоку промыть в хлороводородной кислоте и прокалить на пламени спиртовки. Внести её в раствор соли калия, а затем в несветящееся пламя спиртовки. Отметить окраску пламени.

То же самое проделать с растворами солей кальция, меди, бария, стронция, лития и натрия.

Сделать вывод об изменении окраски пламени исследованными солями металлов.

Контрольные  вопросы

Какие металлы способны реагировать с растворами кислот? Что такое пассирование металлов? Привести примеры. Составьте уравнение взаимодействия лития, кальция и алюминия: a) с хромом; б) с кислородом; в) с азотом. Назвать образовавшиеся продукты. Какие из перечисленных металлов будут реагировать с раствором хлороводородной кислоты: марганец, серебро, висмут, алюминий, олово? Составить уравнения реакций.

Тема: Химические  свойства  спиртов.

Цель: исследовать химические свойства спиртов /окисление,  этерификация/; на  примере  глицерина  познакомиться  с  качественной  реакцией  на  многоатомные  спирты. 

Должны  знать:  определение,  состав,  строение,  номенклатуру  одноатомных  и  многоатомных  спиртов;  свойства  предельных  одноатомных  спиртов;  качественную  реакцию  на  многоатомные  спирты.

Должны  уметь:

проводить  наблюдения,  делать  выводы,  записывать  уравнения  химических  реакций, характеризующих  химические  свойства  спиртов; практически  проводить  реакцию  этерификации  в  лабораторных  условиях,  соблюдая  правила  по  технике  безопасности; проводить  качественную  реакцию с  гидроксидом  меди (II)  на  многоатомные  спирты.

Реактивы  и  оборудование: этанол,  сульфат  меди (II), смесь  этилового  спирта, уксусной  и  серной  кислот (1:1), насыщенный  раствор  хлорида  натрия, медная  проволока,  глицерин,  гидроксид  калия, делительная  воронка, прибор  для  нагревания,

пробка с  газоотводной  трубкой, пробирки, химические  стаканчики  на  50  мл. 

Литература: Химия -10  /учебник/ глава № 7.

    Химия  /учебник/ М., 2002, глава № 24, стр. 307 – 315.

Ход  работы

1. Окисление  спирта  в  альдегид.

Возьмите  медную  проволоку  и  приготовьте  из  нее  спираль. Накалите  медную  спираль  в  пламени – на  ее  поверхности  образуется  черный  налет  оксида  меди(II) – и  быстро  опустите  спираль  в  пробирку  с  этиловым  спиртом. Погасите  горючее. Выньте  спираль  и,  не  нагревая  ее,  снова  опустите  в  пары  спирта.  Эту  операцию повторите  несколько  раз. Что  происходит  с  медной  спиралью?  Обратите  внимание  на  запах  образовавшегося  альдегида.

Какие  реакции  происходят  с  медью? Напишите уравнения реакций. Составьте  уравнение  реакции  окисления  этилового  спирта  оксидом  меди (II). Процесс  окисления  этилового  спирта  является  эндотермическим  или  экзотермическим? Какие  у  вас  доказательства?

2. Получение  этилового  эфира  уксусной  кислоты.

В  пробирку  налейте  2  мл смеси  спирта,  уксусной  и  серной  кислот  и  для  равномерного  кипения  добавьте  немного  речного  песка.  Пробирку  закройте  пробкой  с  газоотводной  трубкой. Свободный  конец  газоотводной  трубки  опустите в пробирку-приемник  с  насыщенным  раствором  хлорида  натрия. Закройте  пробирку-приемник влажным  ватным  тампоном (смочить  раствором  соли). Смесь  осторожно  кипятите  4-5  минут.  Закончив  нагревание,  выньте  ватный  тампон.

Ощущаете  ли  запах  эфира? (вспомните,  как  нюхать  вещества!)

Какое  вещество  собралось  в  верхнем  слое ( в  пробирке-приемнике) и  почему?

Отделите  эфир  от  воды  при  помощи  делительной  воронки. Полученный  эфир  вылейте  в  специальную  банку.

Почему эфир  можно  отделить  от  воды  при  помощи  делительной  воронки? Составьте  уравнение  реакции  этерификации. Какова  роль  серной  кислоты  в  реакции этерификации?

3. Растворение  глицерина  в  воде  и  реакция  его  с  гидроксидом  меди (II).