Відповіді

1 в, 2 а, 3 б, 4 д, 5 б, 6 а, 7 б, 8 в, 9 в, 10 а.

Хід роботи.

1 Гідроліз солей. Визначення pH середовища за допомогою універсального індикатора

В окремі пробірки всипте по декілька кристалів солей: алюміній хлориду, калій нітрату, натрій ортофосфату, амоній ацетату, натрій карбонату, плюмбум (ІІ) нітрату, натрій хлориду. У кожну пробірку прилийте по 5-6 крапель води і за допомогою універсального індикатора, користуючись відповідною шкалою, визначте pH кожного розчину. Які солі не гідролізують? Чому?

2 Вплив температури на гідроліз

Налийте в пробірку 1-2 мл розчину натрій ацетату і прилийте кілька крапель розчину фенолфталеїну. Нагрійте розчин в полум’ї пальника до кипіння. Що спостерігається? Охолодіть пробірку під струменем води. Поясніть результати досліду.

Заняття 8 Взаємодія металів з кислотами. Основи електрохімії Програмні питання

1. Хімічні властивості металів: взаємодія з розчинами солей, водою, кислотами, лугами.

2. Особливості реакцій взаємодії малоактивних, активних і середньої активності металів з розведеними і концентрованими HCl, H₂SO₄, HNO₃.

3. Електродний потенціал. Рівняння Нернста.

4. Ряд стандартних електродних потенціалів.

5. Хімічні джерела струму: гальванічні та паливні елементи, акумулятори.

6. Електроліз розчинів та розплавів. Послідовність розряджання йонів при електролізі. Електроліз з інертним та активним анодом. Практичне застосування електролізу.

Короткі теоретичні відомості

Майже всі метали окиснюються кислотами. Характер взаємодії з кислотою залежить від активності металу, а також від виду і концентрації кислоти.

Взаємодію металів розглянемо з найбільш вживаними кислотами: HCl, H₂SO₄ та HNO₃. Хлоридна кислота (HCl) та розбавлена сульфатна (р.H₂SO₄) відносяться до кислот неокисників, а концентрована сульфатна (к.H₂SO₄), концентрована нітратна (к.HNO₃) і розведена нітратна (р.HNO₃) до кислот окисників.

При взаємодії кислоти неокисника з металом роль окисника відіграє йон Н⁺. Якщо ж з металом реагує кислота окисник, то в ролі окиснювача в першу чергу виступає аніон кислотного залишку.

Як розбавлена так і концентрована хлоридна кислота взаємодіє з металами, які стоять у ряді активності до водню, при цьому виділяється водень та утворюється сіль відповідного металу:

Zn + HCl = Zn Cl₂ + H₂.

Взаємодія сульфатної кислоти з металами проходить в залежності від її концентрації. Розбавлена окиснює своїм йоном Н⁺, тому вона взаємодіє тільки з металами, які стоять в ряді активності до водню. В концентрованій сульфатній кислоті окисником є йон SО₄^2- з ступенем окиснення Сульфуру (+6). Вона окиснює метали розташовані зліва в ряду активності до Аргентуму включно. Залежно від активності металу продукти відновлення змінюються від H₂S до SO₂:

(активні) 4Mg + 5H₂SO₄(к) = 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O,

(середньої активності) 3Со + 4H₂SO₄(к) = 3СоSO₄ + S +4H₂O,

(пасивні) 2Ag + 2H₂SO₄(к) = Ag₂SO₄ + SO₂ + 2H₂O.

При дії нітратної кислоти (HNO₃) на метал окисником є йон NО₃^– з ступенем окиснення Нітрогену (+5). Продукт реакції залежить від концентрації кислоти та активності металу.

Концентрована (димляча) нітратна кислота не діє на Al, Cr, Fe, Ta, Pt, Ir, Au, а інші метали окиснює з утворенням солі та виділенням NO₂:

Ni + 4HNO₃(к) = Ni(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.

Ag + 2HNO₃(к) = AgNO₃ + NO₂ + H₂O.

Внаслідок взаємодії концентрованої нітратної кислоти з лужними та лужноземельними металами утворюється N₂O:

4Ca + 10HNO₃(к) = 4Ca(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

Глибина відновлення розбавленого розчину HNO₃ зростає в міру підвищення активності металу. Пасивні метали відновлюють розбавлену HNO₃ до NO, наприклад:

3Cu + 8HNO₃(р) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Метали середньої активності і деякі активні метали відновлюють її переважно до N₂O та N₂.

4Zn + 10HNO₃(р) = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O,

10Al + 36HNO₃(р) = 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O.

Дуже розбавлена нітратна кислота відновлюється активними металами до найнижчого ступеня окиснення Нітрогену(-3), утворюючи сполуку NH₄NO₃:

4Mg + 10HNO₃(p) = 4Mg(NO₃)₂ +NH₄ NO₃ + 3H₂O,