Опыты по химии. Галогены и их соединения

14 Июн

Взаимодействие брома с алюминием

Бром в обычных условиях — тяжелая красно-бурая жидкость. Бром — единственный жидкий неметалл. Бром ядовит, имеет резкий, неприятный, удушливый запах. Бром по свойствам сходен с хлором, но менее активен. легко испаряется, образуя бурые пары. В круглодонную колбу нальем немного брома. Опустим в колбу кусочек алюминиевой фольги. Закроем колбу пробкой с хлоркальциевой трубкой, в которую насыпан активированный уголь. Уголь служит для поглощения паров брома. Через некоторое время алюминий раскаляется и энергично сгорает с образованием бромида алюминия.

2AI + 3 Br2 = 2 AIBr3

Оборудование: колба круглодонная, хлоркальциевая трубка с адсорбентом ( активированный уголь), пробка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с жидким бромом. Использовать резиновые перчатки при переливании брома. Переливание брома проводить только под тягой.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Взаимодействие галогенидов с хлорной водой

Хлор вытесняет бром и иод из их соединений. Проверим это. Приготовим пробирки с растворами иодида калия, хлорида натрия, бромида натрия. В каждую из пробирок добавляем равный объем хлорной воды. В пробирке с иодидом калия выделился иод,

2KI + Cl2 = I2 + 2KCl

в пробирке с бромидом натрия – бром.

2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl

Мы убедились в том, что хлор вытесняет иод и бром из их солей. В пробирке с хлоридом натрия, конечно, никаких изменений не произошло. Иод и бром в промышленности получают действием хлора на иодиды и бромиды.

Оборудование: пробирки, штативы для пробирок.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Возгонка йода

При обычных условиях йод – твердое вещество с молекулярной кристаллической решеткой. (При нормальных условиях: фтор и хлор — газы, бром — жидкость, йод и астат — твёрдые вещества.) Молекулы йода двухатомны I2. Когда молекулы улетучиваются с поверхности жидкости – это называется испарением. Когда молекулы улетучиваются с поверхности твердого вещества — это называется возгонкой. И при испарении, и при возгонке получаются пары. Фиолетовый дым — это пары йода, на наших глазах при легком нагревании происходит возгонка йода: переход из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое. Пары йода поднимаются и оседают на более холодных стенках пробирки в верхней ее части.

Здесь снова образуется твердый йод. Твердый йод становится жидким при 113оС, жидкий йод закипает при 184 оС.

Оборудование: спиртовка, шпатель, штатив, пробирка.

Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не следует вдыхать пары йода во избежание поражения слизистых оболочек.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Качественная реакция на йод

Молекулярный йод I2 можно обнаружить при помощи крахмала. В нашем стакане – крахмальный клейстер. Капля йода окрашивает крахмальный клейстер в синий цвет. Присутствие йода заметно по посинению крахмала, это качественная реакция на йод. Если аптечным йодом капнуть на срез картошки – он станет синим. Картофель содержит крахмал.

Оборудование: химические стаканы, стеклянная палочка.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Качественные реакции на хлорид-, бромид- и йодид-ионы

Галогенид-ионы можно определить с помощью нитрата серебра AgNO3.

Приготовим пробирки с иодидом калия KI, бромидом натрия NaBr, хлоридом натрия NaCl. Добавляем нитрат серебра. В пробирках появляются творожистые осадки нерастворимых галогенидов серебра. Осадок хлорида серебра — белого цвета

NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3

Осадок бромида серебра -бледно-желтого цвета

NaBr + AgNO3 = AgBr↓+ NaNO3

Осадок иодида серебра — желтого цвета.

KI + AgNO3 = AgI↓+ KNO3

Реакция с нитратом серебра – качественная реакция на хлорид-, бромид- и иодид-ионы.

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Необходимо соблюдать осторожность при работе с раствором нитрата серебра.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Получение йодида алюминия

Галогены и металлы активно взаимодействуют. Пример — реакция соединения йода с алюминием.

2Al + 3I2 = 2AlI3

Порошок алюминия смешаем с порошком йода. Реакция не идет. Плотная окисная пленка на алюминии тормозит процесс. Добавим катализатор — капельку воды — начинается бурная реакция. Вода взаимодействует с йодом, образовавшиеся йодсодержащие кислоты растворяют защитную окисную пленку алюминия – металл начинает бурно реагировать с йодом. Реакция проходит с выделением теплоты, поэтому непрореагировавший йод нагревается и возгоняется ‑ образуются фиолетовые пары йода

Оборудование: фарфоровые чашка и ступка, стальная пластинка, шпатель, пипетка.

Техника безопасности. Опыт необходимо проводить под тягой.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Распознавание растворов хлорида натрия, бромида натрия и иодида калия (практическая работа)

Как различить растворы хлорида натрия NaCl, бромида натрия NaBr и иодида калия KI. По цвету осадков, образующихся при действии нитрата серебра. Отливаем в три пробирки пробы растворов и добавляем раствор нитрата серебра AgNO3. Выпадают осадки разных цветов. В пробирке с раствором хлорида натрия образуется белый творожистый осадок хлорида серебра

NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3

с раствором бромида натрия – желтоватый осадок бромида серебра

NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3

с иодидом калия – желтый осадок иодида серебра

KI + AgNO3 = AgI↓ + NaNO3 .

Оборудование: колбы с растворами, пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Требуется осторожное обращение с раствором нитрата серебра. Остерегаться попадания раствора на кожу и на слизистые оболочки.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Растворение стекла в плавиковой кислоте

Плавиковая кислота – это раствор фтороводорода в воде. Название «плавиковая» происходит от названия минерала — плавикового шпата (СаF2), из которого получают фтороводород. Свойства плавиковой кислоты во многом отличаются от свойств других кислот. Уникальной особенностью плавиковой кислоты является способность растворять стекло. Поэтому плавиковую кислоту хранят не в стеклянной посуде, а в сосудах из пластика или в стеклянной посуде, покрытой слоем парафина. В пластиковый стакан наливаем раствор плавиковой кислоты. Помещаем в раствор тонкую стеклянную трубочку. Трубочка так тонка, что понадобится груз, чтобы зафиксировать момент ее растворения. Через некоторое время трубочка растворяется, и груз падает на дно стакана. Способность плавиковой кислоты растворять стекло объясняется тем, что фтороводород реагирует с оксидом кремния, входящим в состав стекла. В реакции образуется фторид кремния

4 HF + SiO2 = SiF4 + 2 H2O.

Плавиковая кислота используется для нанесения на стеклянные изделия рисунков, надписей, меток, а также для полировки стекла.

Оборудование: стакан полипропиленовый, штатив, стеклянный капилляр, свинцовый груз.

Техника безопасности. Соблюдать особую осторожность при работе с плавиковой кислотой. Опыт проводить только под тягой. Не допускать попадания плавиковой кислоты на кожу.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Растворимость иода в воде и спирте

Вещество переходит в раствор, когда частицы растворенного вещества (молекулы или ионы) равномерно распределяются между молекулами растворителя. Растворителями могут быть разные жидкости. Например, вода: на основе воды получаются водные растворы. Или спирт: на основе спирта — спиртовые растворы. Всем нам знаком аптечный иод — это спиртовой раствор иода, раствор для дезинфекции ран. А растворяется ли иод в воде? В пробирках — кристаллики иода. В первую пробирку добавляем воды. Во вторую — этиловый спирт. В воде иод растворяется плохо, а в спирте – хорошо.

Оборудование: спиртовка, шпатель, штатив, пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Не следует вдыхать пары иода во избежание поражения слизистых оболочек. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Травление стекла фтороводородом

Фтороводород при комнатной температуре — газ с резким запахом, дымит на воздухе. Фтороводород реагирует с оксидом кремния, входящим в состав стекла и образует фторид кремния.

4 HF + SiO2 = SiF4 + 2 H2O

Получим фтороводород. Для этого в в пластиковую кювету насыпаем немного фторида натрия. Затем приливаем концентрированную серную кислоту. Сразу же выделяется фтороводород.

2NaF + H2SO4 = Na2SO4 + 2HF

Закроем кювету крышкой, к которой прикреплена стеклянная пластина. Через пять минут откроем крышку. Извлечем стекло и промоем водой. Стекло стало матовым. Этот процесс используется для получения матовых стекол.

Оборудование: кювета пластиковая, стеклянная пластинка, стеклянная палочка, щипцы тигельные, кристаллизатор, стакан, фильтровальная бумага.

Техника безопасности. Соблюдать особую осторожность при работе с фтороводородом. Опыт проводить только под тягой.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники

Комментарии: