INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
	CHEMIA OGÓLNA - LABORATORIUM
I ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA STUDIA DZIENNE GRUPA 17 B	17.03.2011r.
TEMAT I : TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH AUTORZY OPRACOWANIA: Marek Stańko Jakub Burdajewicz

CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA:

1. Rozpuszczanie substancji w wodzie.

Odczynniki: H₂SO_{4 stęż}, CuSO_4(s), CaCO_3(s).

Sprzęt laboratoryjny: pipety, probówki.

Sposób wykonania: zmieszać w probówkach 2 cm³ H₂O odpowiednio
z pozostałymi substancjami (z każdą oddzielnie), zaobserwować zmiany barwy i temperatury, określić fazy występujące w roztworze.

• Rozpuszczanie siarczanu ( VI ) miedzi w wodzie destylowanej:

Cząsteczkowo:

Jonowo:

Obserwacje:

Po zmieszaniu 2cm₃ wody destylowanej i 1cm₃ siarczanu ( VI ) miedzi zaobserwowaliśmy zabarwienie się roztworu na kolor niebieski. Wytworzył się osad, który po jakimś czasie się rozpuścił.

• Rozpuszczanie węglanu wapnia w wodzie destylowanej:

Cząsteczkowo:

Obserwacje:

Po zmieszaniu 2 cm₃ wody destylowanej z węglanem wapnia nie zaobserwowaliśmy całkowitego rozpuszczenia substancji. Utworzył się koloid (zawiesina, warstwa czysta, osad). Roztwór ma barwę mleczną.

WNIOSKI:

1. Reakcja hydrolizy soli siarczanu ( VI ) miedzi: w reakcji wytrąca się nierozpuszczalny wodorotlenek miedzi. Roztwór ten barwi się na niebiesko, na ściankach probówki osadza się galaretowata substancja. Wzrasta temperatura roztworu.

2. Reakcja hydrolizy soli węglanu wapnia: powstaje słabo rozpuszczalny wodorotlenek wapnia. Barwi się na biało, bez zapachu.

1. Roztwarzanie metali w kwasach.

Odczynniki: H₂SO_{4 rozc}, H₂SO_{4 stęż}, Zn(granulki), Cu(drut).

Sprzęt laboratoryjny: pipety, probówki.

Sposób wykonania: wlać do dwóch probówek po 1 cm³ H₂SO_{4 rozc} następnie wrzucić porcje metali (do każdej probówki inny). Obserwować ewentualne zmiany, barwę, temperaturę itp. W/w operacje powtórzyć z udziałem H₂SO_{4 stęż} .W razie braku objawów rozpuszczania metali – ostrożnie ogrzać.

• Rozpuszczanie cynku:

• W rozcieńczonym H₂SO₄:

Cząsteczkowo:

Jonowo:

Bilans elektronowy:

Zn⁰-2e^-→ Zn²⁺

2H⁺+ 2e^-→H₂⁰

Obserwacje:

Zaobserwowaliśmy, że cynk pokrył się pęcherzykami gazu. Nie nastąpiła zmiana temperatury. Barwa nie zmieniła się. Opiłki cynku opadają na dno probówki.

• W stężonym H₂SO₄:

Cząsteczkowo:

Jonowo:

Obserwacje:

Powstały roztwór zaczął musować. Barwa roztworu: mleczna.

• Rozpuszczanie miedzi:

• W rozcieńczonym H₂SO₄:

Obserwacje:

Zaobserwowaliśmy, że opiłki miedzi opadły na dno roztworu nie reagując z kwasem siarkowym ( VI ).

• W stężonym H₂SO₄:

cząsteczkowo: Cu+ 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂+ 2H₂O

jonowo: Cu⁰+ 4H⁺+ 2SO₄^2-→ Cu²⁺+ SO₄^2-+ SO₂↑+ 2H₂O

Cu⁰+ 4H⁺+ SO₄^2-→ Cu²⁺+ SO₂↑+ 2H₂O

równanie połówkowe: Cu⁰-2e^-→Cu²⁺

S⁺⁶+2e-→S⁺⁴

Obserwacje:

Nastąpił wzrost temperatury. Zaobserwowaliśmy zmianę barwy roztworu na miedzianą.

WNIOSKI:

1. Produkty reakcji kwasu siarkowego ( VI ) zależą od stężenia kwasu i aktywności metalu.

2. Mniej aktywne metale, takie jak Cu reagują z wydzieleniem tlenku siarki ( IV ).

3. Reakcja z wydzieleniem wodoru zachodzi przy skrajnie rozcieńczonym kwasie. Wtedy szybkość reakcji tak maleje, że proces przestaje mieć jakiekolwiek znaczenie.

4. Stężony H₂SO₄ jest bezbarwną, oleistą cieczą, cięższą od wody. Ma właściwości żrące i jest silnie higroskopijny. Reagując z cynkiem powstaje sól siarczan ( VI ) cynku, wydziela się gazowy tlenek siarkowy ( IV ) i woda.

5. Według szeregu aktywności metali cynk jest bardziej aktywny niż miedź.

Zobojętnianie kwasów i zasad.

Odczynniki: NaOH, HCl, KOH, H₂SO₄, wskaźniki (oranż metylowy, fenoloftaleina, papierki wskaźnikowe).

Sprzęt laboratoryjny: pipety, probówki.

Sposób wykonania: określić odczyn substratów, zmieszać w probówkach odpowiednio po 1 cm³ substancji, odpowiednio NaOH z HCl i KOH z H₂SO₄, zaobserwować zmiany barwy i temperatury, zbadać odczyn produktów.

Stan wyjściowy	Barwa	Dodajemy	Barwa
	papierek	fenoloftaleina	oranż metylowy
HCl 3x	1	biała	czerwona
KOH 3x	9	malinowy	pomarańczowy

Odczyn	Papierek lakmusowy	Fenoloftaleina	Oranż metylowy
Kwasowy	Czerwony	Bezbarwny	Czerwony
Zasadowy	Niebieski	Malinowy	Żółty
Obojętny	Bezbarwny	Bezbarwny	Pomarańczowy

• Reakcja typu kwas – zasada

Cząsteczkowo:

Jonowo:

2H⁺+SO₄^2-+2K^-+2OH^-→2K^-+SO₄^2-+2H₂O

2H⁺+2OH^-→2H₂O

Obserwacje:

Powstała sól pochodzi od mocnego kwasu i mocnej zasady, odczyn obojętny. Papierek lakmusowy nie barwi się, po dodaniu oranżu metylowego roztwór barwi się na pomarańczowo, a po dodaniu fenoloftaleiny pozostaje bezbarwny.

• Reakcja typu kwas – zasada:

Obserwacje:

Powstała sól pochodzi od mocnego kwasu i mocnej zasady, odczyn obojętny. Papierek lakmusowy nie barwi się, po dodaniu oranżu metylowego roztwór barwi się na pomarańczowo, a po dodaniu fenoloftaleiny pozostaje bezbarwny.

WNIOSKI:

W obu reakcjach nastąpiło całkowite zobojętnienie jonów H ⁺ . Obie sole pochodzą od mocnego kwasu i mocnej zasady, więc odczyn powstałych substancji jest obojętny.

1. Reakcje wymiany (strącanie osadów).

Odczynniki: NaCl, AgNO₃, NaOH, CuSO₄.

Sprzęt laboratoryjny: pipety, probówki.

Sposób wykonania: zmieszać w probówkach po 1 cm³ substancji, odpowiednio NaCl

z AgNO₃ i NaOH z CuSO₄; zaobserwować zmiany barwy i temperatury, określić fazy występujące w roztworze.

• Reakcja wytrącania osadu:

Cząsteczkowo:

NaCl+ AgNO₃→ NaNO₃+ AgCl↓

Jonowo:

Na⁺+Cl^-+Ag⁺+NO₃→Na⁺+NO₃^-AgCl↓

Cl^-+Ag⁺→AgCl↓

Obserwacje:

W probówce wytrąca się biały, serowaty, ciemniejący na powietrzu osad chlorku srebra AgCl. Temperatura nie zmieniła się, odczyn obojętny. Zaobserwowaliśmy jedną fazę ciekłą.

Cząsteczkowo:

2NaOH+ CuSO₄→ Na₂SO₄+ Cu(OH)₂↓ (2%, 10% CuSO₄ )

Jonowo:

2Na⁺+ 2OH^-+ Cu²⁺+ SO₄^2-→ 2Na⁺+ SO₄^2-+ Cu(OH)₂↓

2OH^-+ Cu²⁺→ Cu(OH)₂↓

Obserwacje:

Po zmieszaniu zasady sodowej z 2 i 10% siarczanem ( VI ) miedzi powstałe substancje mają barwę niebieską. Temperatura nie zmieniła się. W przypadku 10% CuSO4 zaobserwowaliśmy dwie fazy ( I – galaretowata substancja, II – ciekła). W drugiej fazie na ściankach osadziły się małe grudki. Papierek lakmusowy barwi się na niebiesko w obu przypadkach.

WNIOSKI:

1. W postaci osadów wytrącił się wodorotlenek i sól.

2. O rozpuszczalności danego związku można dowiedzieć się z tabeli rozpuszczalności. Dobrze rozpuszczają się wszystkie sole sodu, potasu, amonu.

3. Rozpuszczalność zależy od stężenia i ilości substratów oraz temperatury.

.