Неметаллы

Пояснения к работе

ПОЛУЧЕНИЕ, СОБИРАНИЕ И РАСПОЗНАВАНИЕ ГАЗОВ

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4

Цель работы: Получение, собирание и распознавание газообразных

неорганических веществ, их идентификация (определение) с помощью качественных реакций, а также изучение некоторых свойств

Знать: физическиесвойства, качественные реакции и применение

водорода, кислорода, углекислого газа и аммиака, а также способы

их получения в лаборатории

Уметь: проводить химический эксперимент в лабораторных условиях,

визуально определять окончание химической реакции

Водород H₂ Нахождение в природе. В свободномвиде водород образуется при разложении органических веществ, входит в состав вулканических газов, небольшое количество его выделяется зелёными растениями. В виде соединений водород содержится в воде, нефти, газах, различных животных и растительных организмах Физические свойства – в 14,4 раза легче воздуха, без запаха, цвета и вкуса. Обладает наибольшей диффузионной способностью, а отсюда высокой теплопроводностью (в 7 раз лучше воздуха). Плохо растворим в воде, но может растворяться в некоторых металлах (Ni, Pt, Pd и др.) Химические свойства. Подобно металлам, водород может вытеснять некоторые металлы из растворов их солей. Молекулярный водород при обычной температуре вступает в реакции: с металлами, неметаллами, со сложными веществами. Водород проявляет в основном восстановительные свойства, кроме взаимодействия с металлами Получение. В лабораторных условиях наиболее часто водород получают взаимодействием соляной или разбавленной серной кислоты с цинком:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

Так как водород самый легкий из газов, его собирают в перевернутый вверх дном сосуд. Определяют чистоту водорода по характерному звуку взрыва его наибольшего количества. Этот эффект может быть разным: глухой хлопок, если в сосуде находился чистый водород, и характерный «лающий» звук, если водород содержал примесь воздуха. Применение. Его используют для производства аммиака, хлороводорода, метилового спирта, бензина, получения маргарина, водородной резки и сварки металлов, в атомной энергетике – для охлаждения генераторов, в качестве топлива для двигателей космических кораблей. Водород - это перспективное экологически чистое автомобильное топливо.

Кислород О₂ Нахождение в природе. Кислород самый распространённый элемент. Он составляет 47,2% от массы земной коры; 20,95% по объёму или 3,15% по массе воздуха. Входит в состав воды, горных пород, многих минералов, солей и органических веществ Физические свойства. Кислород – бесцветный газ, не имеет запаха, немного тяжелее воздуха, мало растворим в воде.

75 Химические свойства. Кислород способен образовывать оксиды со всеми элементами, кроме гелия, неона, аргона. Реагирует непосредственно с большинством металлов и неметаллов. Не реагирует с галогенами. Многие сложные вещества горят в кислороде Получение. В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия или пероксида водорода:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑

Собирают кислород в сосуд методом вытеснения воздуха, так как он немного тяжелее воздуха, или методом вытеснения воды, так как он в ней мало растворим.

Распознать кислород можно по вспыхиванию внесенной в пробирку с этим газом тлеющей лучинки. Применение. Для интенсификации химических процессов во многих производства. Например, для получения серной и азотной кислот, в доменном процессе, в цветной металлургии, в органическом синтезе. В смеси с ацетиленом используется для сварки и резки металлов. Кислород применяется также во время работы под водой, под землёй и при высотных полётах. Жидкий кислород в смеси с различными горючими материалами (древесной мукой, угольным порошком, клетчаткой) применяется в качестве взрывчатого вещества при подрывных работах

Углекислый газ СО₂ Физические свойства – бесцветный, негорючий газ, тяжелее воздуха, в воде растворяется незначительно. В твёрдом состоянии легко получается путём испарения жидкой СО_2, находящейся под давлением. Твёрдая СО₂ называется сухим льдом. Химические свойства. Имеет все свойства кислотного оксида, т. е. взаимодействует с основными оксидами, щелочами, водой. Раскалённым углем. С аммиаком под давлением образуется карбамид или мочевина, при высокой температуре может быть восстановлен некоторыми металлами (калим, магнием, цинком) Получение. В лаборатории оксид углерода получают действием соляной кислоты на мрамор:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Собирают углекислый газ в сосуд методом вытеснения воздуха, так как оксид углерода почти в 1,5 раза тяжелее его. Применение - для изготовления искусственных минеральных вод и других шипучих напитков, для производства соды, мочевины, тушения пожаров и получение «сухого льда», который используют при проведении взрывных работ, для охлаждения и хранения продуктов питания, особенно мороженого.

Аммиак NH₃ Нахождение в природе. Выделяется при разложении навоза Физические свойства _. – бесцветный газ с характерным резким запахом, почти в два раза легче воздуха, очень хорошо растворяется в воде. Химические свойства. Водный раствор аммиака ведёт себя как слабое основание и имеет щелочную реакцию. Аммиак обладает только восстановительными свойствами, так как степень окисления азота в аммиаке наименьшая. В чистом кислороде сгорает до азота и воды, восстанавливает некоторые металлы из оксидов, энергично реагирует с кислотами с образованием солей аммония.

76 Получение. В лаборатории аммиак получают взаимодействием щелочей с солями аммония.

2NH₄CI + Ca(OH)₂ = CaCI₂ + 2H₂O + 2NH₃

Аммиаклегче воздуха, поэтому его собирают методом вытеснения воздуха в перевернутый верх дном сосуд. Распознать аммиак можно: по запаху, по изменению окраски влажной лакмусовой бумажки (с красного цвета на синий) Применение. Основная масса аммиака идёт на производство азотной кислоты, удобрений, взрывчатых веществ. Жидкий аммиак используется в холодильных установках и в медицине под названием нашатырный спирт

Дата добавления: 2014-12-16