Лабораторні роботи з хімії

Лабораторна робота №3

 

Властивості нітратної кислоти, нітратів

1. Мета роботи:

1.1. Практично пересвідчитися у фізичних і хімічних властивостях нітратної кислоти, взаємодії її з металами, неметалами, оксидами металів, солями.   

2. Матеріали та обладнання:

2.1. Реактиви: магній, залізо, мідь, НNО₃ (конц.), НNО₃ (розб.), кальцій, фосфор, кальцію оксид, барію карбонат, калійна селітра;

2.2. Обладнання:пробірки, лакмусовий папір, сірники, скіпка, спиртівка, фарфорова чашечка, пробіркотримач.

3. Загальні теоретичні положення:

Нітратна кислота - безбарвна рідина з характерним запахом. Вона належить до сильних одноосновних кислот.

 

Хімічні властивості нітратної кислоти.

3.1. Дія на індикатори

• лакмус – червоний;
• фенолфталеїн – безбарвний;
• метилоранж – рожевий.

 

3.2. Дисоціація на йони

Нітратна кислота – сильний електроліт, у водному розчині практично повністю дисоціює на йони:

 

        

 

3.3.Взаємодія з основними оксидами

 

           

           

 

3.4.Взаємодія з основами

 

     

     

 

3.5. Взаємодія з солями

Нітратна кислота вступає у реакцію з обмеженою кількістю солей. Це пояснюється тим, що нитратна кислота сильна, але летка. Взаємодія її з солями відбувається за умови, що береться сіль слабкої або леткішої кислоти:

 

  

 

3.6. Термічний розклад.

Нітратна кислота підчас нагрівання (і під впливом світла) розкладається з виділенням бурого газу , через що у процесі зберігання поступово жовтіє:

 

 

 

 

 

3.7. Взаємодія з металами

Нітратна кислота реагує з металами інакше, ніж інші кислоти. Це пояснюється тим, що нітратна кислота – сильний окисник. Вона окиснює майже всі метали (за винятком золота, платини та деяких інших), перетворюючи їх на солі – нітрати. При цьому водень не виділяється, бо відновлюється Нітроген, а не Гідроген. Нітроген

 

відновлюється тим повніше, чим активніший метал і чим розбавленіша кислота. Отже, продукти відновлення нітратної кислоти можуть бути різні. Проте концентрована кислота відновлюється, як правило, до в різні взаємодії з важкими металами.

     

а) з лужними і лужноземельними металами утворює нітрат, воду і .

 

 

б) з іншими металами – нітрат, воду і

 

 

      в) на холоду і при звичайній температурі на Fe, Co, Ni, Cr, i Al, а також на 

      сталі, які не піддаються корозії в наслідок пасивації*.

      Однак при нагріванні з цими, як і з більшістю інших металів, 

      утворює нітрат, воду і .

 

г) при змішуванні з HCl(конц.) в співвідношенні 1:3 по об’єму, утворює розчин, який називається “царська водка”, в якому розчиняються Au, Pt i інші метали нерозчинні в і .

 

      

     

 

а) з лужними і лужноземельними металами утворює нітрат, воду і або .

 

б) з іншими металами, які розташовані в ряду напруження до (лівіше) утворює сіль, воду і, в основному, .

 

 

 

 

 

 

Однак, більшість металів цієї групи в залежності від умов можуть відновлювати не тільки до , але і до , , . Причому, чим більше розбавлена кислота, тим нижче ступень окиснення Нітрогена в газоподібному продукті, що виділяється. Достатньо розбавлена кислота звичайно відновлюється до .

 

в) з малоактивними металами, які в ряду напруження стоять після (правіше) , утворює сіль, воду і .

 

3.8. Взаємодія з неметалами.

При дії кислоти, яка має сильні окисні властивості на неметал, останній, як правило, окиснюється до відповідної кислоти, а кислота, яку взяли для реакції, відновлюється до якого-небудь газоподібного оксида: 

  -  до

  -  до

4. Порядок виконання роботи:

4.1. Дослід 1. Взаємодія з металами

а) Покладіть у різні пробірки магній, залізо, мідь і налийте по 1 мл концент­рованої нітратної кислоти. Запишіть свої спостереження і поясніть їх..

б) Покладіть у пробірку кальцій та залийте І мл розведеної нітратної кислоти. Запишіть свої спостереження у вигляді рівняння хімічної реакції.

 

4.2.Дослід 2. Взаємодія з неметалами

Покладіть у пробірку шматочок фосфору та залийте концентрованою нітратною кислотою. Який газ утворився в результаті реакції. Запишіть рівняння реакції в іонній та молекулярній формах.

 

4.3 Дослід 3. Взаємодія з оксидами металів '

Насипте у пробірку кальцію оксид та залийте розведеною нітратною кислотою. Перевірте реакцію середовища лакмусовим папірцем відразу та через 10 хвилин. Що спостерігається? Запишіть відповідні рівняння реакції.

 

4.4. Дослід 4. Взаємодія з солями металів

Налийте у пробірку барію карбонат та відповідну кількість нітратної кислоти. Оформіть відповідним чином свої спостереження. Перевірте виділення вуглекислого газу за допомогою скіпки.

 

4.5. Дослід 5. Хімічні властивості нітратів

Насипте в фарфорову чашечку калійну селітру і нагрійте її так, щоб селітра розплавилася. В повітря над селітрою внесіть запалену скіпку. Поясніть свої спостереження.

 

 

 

 

 

 

5. Питання і завдання для самоперевірки:

 

   5.1. Напишіть рівняння реакцій концентрованої і розбавленої нітратної   

          кислоти зі сріблом.

   5.2. Наведіть три способи добування нітрату купруму(ІІ).

   5.3. Складіть рівняння реакцій між нітратною кислотою і гідроксидом

          кальцію і запишіть його у повній і скороченій йонних формах.

   5.4. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити  такі

          перетворення:

         

 

5.5. Складіть окисно-відновні рівняння реакцій взаємодії:

         

          

 

 

 

5.6. Який об’єм оксиду нітрогену(ІІ) виділяється під час взаємодії міді з 2

        моль розбавленої нітратної кислоти?

   5.7. Яку масу нітратної кислоти можна добути з 1г. амоніаку при 70%-вому

          виході?

   5.8. Що таке нітрати? Як їх можна добути? Напишіть відповідні рівняння

          реакцій.

   5.9. Що являє собою азотні добрива? Запишіть формули і назвіть найважлевіші з них.

6. Домашнє завдання:

6.1. Буринска Н.М., Величко Л. П. Хімія. 10 кл-Київ, 2001-с.64-76.

7. Література:

7.1. Акімова I.I., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних та практичних робіт з
хімії. 9 клас. – Харків: Ранок, 2000. – с.64.

7.2. Астахов А.И., Касьяненко А.И. Химия – 4-е изд. – К.: Вища школа., 1982. - с.296.

7.3. Буринська Н.М. Основи загальної хімії, 11кл.: Пробний підручник для середніх загальноосвітніх навчальних закладів з поглибленим вивченням хімії. – К.; Ірпінь: ВТФ »Перун», 1997.- с. 176.

7.4. Буринська Н.М., Величко Л.П. Хімія, 10 кл.: Пщручник для середніх шкіл. – К.: Ірпінь: ВТФ «Перун», 2000. – с. 176.

7.5. Буринська   Н.М.,   Величко   Л.П.   Хімія,   11   кл.:   Підручник   для   середніх загальноосвніх закладів. – К.: Ірпінь: ВТФ «Перун», 2000. – с. 176.

7.6. Домбровський А.В., Лукашова H.I., Лукашов С.М. Хімія, 10-11 кл.: Органічна
хімія: Підручник для 10-11кл. середньої загальноосвітньої школи. – К.: Освіта, 1998. -
с. 192.

7.7. Чайченко Н.М., Скляр A.M. Основи загальної хімії:  Підручник для   11кл.
середніх загальноосвітніх навчальних шкіл з поглибленим вивченням хімії. 2-ге вид.,
перероб. - К.: Освта, 1997. - с. 144.