Лабораторная работа № 4

Тема: Коррозия и защита металлов

 

 

Выполнил: ст. гр. АТП-124

Деденков Д.А.

Проверил: Муллаянов Р.Х.

 

 

Кумертау 2012

 

Цель работы: ознакомление со строением, соединениями и физико-химическими свойствами неметаллов. Овладение навыками экспериментального определения свойств неметаллов.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

 

Кроме того к неметаллам относят также водород и гелий.

Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.

Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.

Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.

В свободном виде могут быть газообразные неметаллические простые вещества — фтор, хлор, кислород, азот, водород, инертные газы, твёрдые — иод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует бром.

У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O₂) и озон (O₃), у твёрдого углерода шесть форм — графит, алмаз, карбин, фуллерен, лонсдейлит, углеродные нанотрубки.

В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими - мышьяк, селен, иод.

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

 

Опыт 8.2.1.

 

Бумага смоченная йодидом калия окрасилась в темно-коричневый цвет. Цвет выделившегося газа белый.

K₂Cr₂O₇+14HCl=2CrCl₃+7H₂O+2Cl₂+2KCl

 

2KMnO₄+16HCl=2MnCl₂+5Cl₂+2KCl+8H₂O/

 

Опыт 8.2.2

 

Синяя лакмусовая бумажка приобрела розовый окрас. Фильтровальная бумага, смоченная перманганатом калия приобрела красный цвет.

 

2NaCl+H₂SO_4(конц.)=Na₂SO₄+2HCl_(газ)

 

Опыт 8.2.11.

 

1) Серная кислота — тяжелая бесцветная маслянистая жидкость. Крайне гигроскопична. Поглощает влагу с выделением большого количества теплоты, поэтомунельзя воду приливать к концентрированной кислоте — произойдет разбрызгивание кислоты. Для разбавления надосерную кислотуприливать небольшими количествами к воде. Произошел выход белого газа.

H₂O+H₂SO₄= H₂SO₄ x H₂O

 

2) Древесная лучина при попадании в концентрированную серную кислоту обрела черный цвет.

 

3) Цвет раствора до нагревания прозрачный, после приобрел черный цвет. Выделившийся газ белый, густой. Бумажка смоченная перманганатом калия приобрела белый цвет.

Cu+H₂SO_{4 (конц.)}=CuSO₄+SO₂+H₂O

CuSO₄+ H₂O=(CuOH)₂SO₄+H₂SO₄ (реакция происходит быстро)

Цвет раствора мутноватый.

 

4) Налет серы на стенках пробирки можно объяснить выходом H₂S при реакции. Запах газа сернистый.

Zn+ H₂SO_{4 (конц.)}= ZnSO₄+ H₂S+H₂O

 

Опыт 8.2.12.

Раствор обладает характерным резким запахом. Цвет бумаги не изменился. После поднесения стеклянной палочки, смоченной соляной кислотой, начал выделяться густой белый газ.

NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₄OH

 

Опыт 8.2.13.

 

1) Аммиак сам по себе очень устойчив и разлагается при очень высоких температурах. Но если проводить нагревание в присутствие обыкновенного железа, он разлагается на азот и водород при значительно более низких температурах. Жидкий аммиак-хороший растворитель.

2)H₂SO₄+NH₄OH= (NH₄)₂SO₄+2 H₂O

Раствор обесцветился.

3) CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂+Na₂SO₄

Раствор приобрел синий окрас.

 

Опыт 8.2.12.

C+2 H₂SO_4(конц.)=CO₂+2SO₂+2H₂O

Цвет раствора приобрел черный окрас. Бумага смоченная перманганатом калия сначала приобрела коричневый цвет, а затем поменяла на белый.

 

Вывод: в ходе данной лабораторной работы мы овладели навыками экспериментального определения свойств неметаллов, а также ознакомились со строением, соединениями и физико-химическими свойствами неметаллов