Металлы и их соединения

Лабораторная работа по теме «Металлы и их соединения»

Опыт 4. Реакции щелочных металлов с водой

Уравнения реакций:

2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

2K + 2H2O = 2KOH + H2↑

Наблюдения:

Литий активно реагирует с водой с выделением водорода и образованием щелочи - гидроксида лития. При добавлении капли раствора фенолфталеина появляется малиновая окраска. Следовательно, среда раствора-щелочная.

При попадании в воду, натрий плавится от теплоты реакции и превращается в шарик, начиная быстро двигаться по поверхности воды. В процессе реакции также образуется щелочь - гидроксид натрия. При добавлении капли раствора фенолфталеина появляется малиновая окраска.

Калий настолько энергично реагирует с водой, что выделяющийся в реакции водород загорается. Калий расплавился и превратился в шарик.

Вывод: щелочные металлы энергично реагируют с водой с образованием щелочи и выделением водорода. Из трех щелочных металлов наиболее активным является калий, т.к. реакция наиболее бурно протекает именно с ним.

Опыт 6. Демонстрация оксидной пленки алюминия

Наблюдения:

При нагревании алюминиевой проволоки алюминий плавится, но форму не теряет.

Вывод: из-за оксидной пленки при нагревании алюминий плавится, но не теряет форму; оксидная пленка, присутствующая на поверхности, удерживает металл, так как её температура плавления 2055 °С. Оксид алюминия - тугоплавкое вещество.

Опыт 7. Качественные реакции на железо II

Протекающие реакции:

3 Fe SO4 + 2 К3[Fe(CN)6]  = Fe3[Fe(CN)6])2↓ + 3K2SO4

3Fe2+ +3SO42- + 6K+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6])2↓ +6K+ + 3SO42-

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6])2↓

В результате реакции образуется темно-синий осадок – гексацианоферрат (III) железа (II)

Fe SO4 + 2КОН =Fe(OH)2↓ + K2SO4 

Fe2+ + SO42- + 2K+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ +2K+ + SO42- 

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓

В результате реакции образуется серо-зеленый осадок гидроксида железа (II)

Вывод: Качественными реактивами на ионы Fe2+ являются красная кровяная соль – гексацианоферрат (III) калия и раствор щелочи.

Опыт 8. Качественные реакции на железо (III)

Протекающие реакции:

FeCl3 +3KOH = Fe(OH)3↓ +3KCl

Fe3+ +3Cl- + 3K+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ + 3K+ + 3Cl-

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓

В результате реакции образуется рыжий осадок гидроксида железа (III)

3FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6])2↓ + 9KCl + K3[Fe(CN)6]

Fe3+ + e → Fe2+ │1 восстановление

[Fe(CN)6]4- - е → [Fe(CN)6]3-│1 окисление

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3+ = Fe3[Fe(CN)6])2↓

В результате реакции образуется темно-синий осадок – гексацианоферрат (III) железа (II). Первая стадия окислительно-восстановительная реакция, в которой ион Fe3+ восстанавливается до Fe2+, а ион [Fe(CN)6]4- окисляется до [Fe(CN)6]3-. Вторая стадия – реакция ионного обмена с образованием нерастворимого соединения.