Взаимодействие кислот с солями
Если соединить растворы соли и кислоты в одном сосуде – происходит обмен ионами. Приведем примеры таких реакций. При соединении раствора хлорида бария с серной кислотой образуется нерастворимая соль — сульфат бария.
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
Мрамор (карбонат кальция) взаимодействует с соляной кислотой.
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑ +H2O
Реакция обмена происходит, так как выделяется летучее соединение – углекислый газ.
В результате обмена ионами образуется нестойкая угольная кислота, которая распадается на углекислый газ и воду. Реакция между солью и кислотой происходит тогда, когда может образоваться осадок или выделиться газ.
Оборудование: пробирка, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с растворами кислот. Избегать попадания кислот и и хлорида бария на кожу и слизистые оболочки.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Взаимодействие металлов с солями
Активные металлы вытесняют из солей менее активные (металлы расположены в порядке убывания активности в ряду напряжений).
Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au
Проведем опыт с раствором сульфата меди (II) CuSO4. В одну колбу с раствором положим кусочки цинка Zn, в другую – стальные кнопки (сталь – сплав на основе железа Fe). Что произойдет через несколько часов? Растворы изменили цвет — значит, сульфата меди там больше не осталось. Активные металлы ‑ цинк и железо заместили медь в сульфате и образовали соли. Цинк и железо окислились, а медь восстановилась.
CuSO4 + Zn = Zn SO4 + Cu
CuSO4 + Fe = Fe SO4 + Cu
В одной колбе медь выделилась на кнопках, в другой – на кусочках цинка. В колбах были разные металлы, поэтому и осадок меди выглядит по-разному. На цинке медь выделилась в виде рыхлой бурой массы. На железных кнопках осадок меди ‑ более плотный, розового цвета.
Оборудование: колбы.
Техника безопасности. Необходимо осторожное обращение с солями меди. Остерегаться попадания солей меди на кожу и слизистые оболочки.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Образование и разрушение кристаллогидратов
Кристаллогидраты – вещества, в состав которых входит кристаллизационная вода. Например, медный купорос CuSO4•5H2O ‑ пятиводный сульфат меди. Медный купорос – голубого цвета. При нагревании большинство кристаллогидратов теряют кристаллизационную воду, превращаясь в безводные вещества. При этом часто происходит изменение цвета веществ. Измельчим купорос и прокалим его. Медный купорос постепенно теряет воду, превращаясь в белый порошок сульфата меди.
CuSO4•5H2O = CuSO4 + 5H2O
При добавлении воды происходит обратный процесс: безводный белый сульфат меди превращается в кристаллогидрат –голубой медный купорос.
CuSO4 + 5H2O = CuSO4•5H2O
Вновь образовался кристаллогидрат ‑ пятиводный сульфат меди.
Оборудование: спиртовка, фарфоровая чашка, ступка фарфоровая, шпатель, штатив, стеклянная палочка, химический стакан, вода, пипетка.
Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с нагревательными приборами. Не допускать попадания солей меди на кожу и слизистые оболочки.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.