Химия: Методические указания к лабораторным работам, страница 28

Такие реакции характерны для V, Nb, W, Mn и других металлов, имеющих высшие степени окисления в соединениях.

Интенсивность действия водных растворов кислот на металлы соответствует положению металлов в ряду стандартных электродных потенциалов (приложение 8) и окислительным свойствам кислот. Чем более разбавлена кислота и чем активнее металл, тем глубже идет восстановление.

Кислоты, окислительная способность которых обусловлена окислительными свойствами недиссоциированных молекул и даже анионов, действуют на металлы с особенностями.

Особенность действия азотной кислоты на металлы в том, что она окисляет металлы без выделения водорода даже из разбавленного раствора. Степень окисления азота в азотной кислоте +5 меняется до +4, +3, +2, +1 и 0, и даже концентрированная азотная кислота действует на все металлы, кроме благородных.

Серная концентрированная кислота действует на металлы средней и малой активности только при нагревании, сера восстанавливается с +6 до +4 или до 0.

Концентрированные кислоты, анионы которых не обладают окислительными свойствами, как правило, с металлами не взаимодействуют.

2. Экспериментальная часть

Опыт № 1. Взаимодействие металлов с водой

В четыре пробирки налейте по 6 капель дистиллированной воды, добавьте в каждую пробирку по 1 капле фенолфталеина и опустите в первую пробирку кусочек магния, во вторую - кусочек железа, в третью - кусочек алюминия, а в четвертую - кусочек меди. Наблюдаются ли какие-либо изменения? Нагрейте содержимое пробирок в пламени спиртовки до кипения. Отметьте наблюдаемые изменения в пробирке с магнием. Почему не появилось окрашивание в остальных пробирках? Чем оно вызвано?

Опыт № 2. Взаимодействие металлов с кислотами

Взаимодействие алюминия с кислотами

1. Взаимодействие алюминия с разбавленной и концентрированной соляной кислотой.

В две пробирки положите по кусочку алюминия и добавьте в одну 5-8 капель разбавленной соляной кислоты, а в другую - концентрированной. Есть ли разница во взаимодействии? Какой газ выделяется? Запишите уравнение реакции.

2. Взаимодействие алюминия с разбавленной и концентрированной серной кислотой.

В две пробирки поместите по кусочку алюминия и добавьте по 5-8 капель разбавленной 2н. и концентрированной серной кислоты. Какова активность взаимодействия алюминия с серной кислотой по сравнению с соляной? Осторожно подогрейте обе пробирки на пламени спиртовки. Какой газ выделяется при взаимодействии с разбавленной H2SO4? Установите по запаху выделение сернистого газа при взаимодействии алюминия с концентрированной серной кислотой, а также наблюдайте выпадение серы при взаимодействии с разбавленной кислотой. Чем вызвана разница во взаимодействии?

Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия с кислотами разной концентрации на холоде и при нагревании, учитывая, что серная кислота по мере разбавления восстанавливается до SO2, H2S или S.

3. Взаимодействие алюминия с разбавленной и концентрированной азотной кислотой.

В две пробирки положите по кусочку алюминия и прилейте по 5-8 капель разбавленной и концентрированной азотной кислоты. Наблюдается ли взаимодействие? Осторожно подогреете пробирки. Что выделяется в обоих случаях? Напишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с азотной кислотой разной концентрации, учитывая, что азотная кислота по мере разбавления восстанавливается до NO2 или NO.

4. Пассивирующее действие холодной концентрированной азотной кислоты на алюминий.

Кусочек алюминия зачистите наждачной бумагой, опустите в пробирку и прилейте 5-10 капель концентрированной азотной кислоты. Через 5 минут слейте кислоту и промойте алюминий водой, после чего внесите 5-10 капель концентрированной соляной кислоты. Будет ли реагировать алюминий так же, как в опыте 1? Почему?

Взаимодействие железа с кислотами