Nr grupy 3	Imie i Nazwisko Paweł Marcinkowski
Nr ćwiczenia 2	Temat ćwiczenia Reaktywność metali w reakcji z wodą
Data wykonania ćwiczenia 02.10.2010
Ocena za sprawozdanie	Podpis

Wstęp

Metale, dobrze przewodzące ciepło i elektryczność, odznaczające się zazwyczaj kowalnością i charakterystycznym połyskiem metalicznym. Mają najczęściej niską elektroujemność, w reakcjach chemicznych wykazują tendencję do oddawania elektronów. W temperaturze pokojowej wszystkie metale, z wyjątkiem rtęci, występują w stałym stanie skupienia. Zależnie od gęstości metale dzieli się na metale lekkie oraz metale ciężkie. Z uwagi na położenie w układzie okresowym pierwiastków (wynikające z budowy ich atomów) można je podzielić na metale grup głównych, wraz z cynkowcami, oraz metale przejściowe.

Opis stanowiska:

4 próbówki, woda destylowana, krystalizator, pierwiastki w stanie stałym:

• Magnez

• Glin

• Miedź

• Cyna

• Sód

Opis doświadczenia:

Część pierwsza:

Należy umieścić w próbówkach kolejno magnez, glin, miedź oraz cynę, a następnie do każdej próbówki wlać 1-2 cm3 wody destylowanej obserwując zachodzące reakcje.

Równania poszczególnych reakcji:

1. Mg + H₂O -> Mg(OH)₂ + H₂↑

Mg⁺ + H⁺ + OH^- -> Mg²⁺ + 2OH^- + 2H⁺↑

1. Al + H₂O -> reakcja nie zachodzi

2. Cu + H₂O -> reakcja nie zachodzi

3. Sn + 2H₂O -> SnO₂ + 2H₂↑

Sn²⁺ + 2H⁺ + 2OH^- -> Sn²⁺ + 2OH^- + 2H⁺↑ - zapis jonowy

Obserwacje:

Ad.1

Magnez jest pierwiastkiem 2 grupy układu okresowego dlatego tez wiemy, iż wchodzi w reakcje z wodą tworząc wodorotlenek oraz uwalniając w reakcji wodór. Należy jednak zaznaczyć, że reakcja ta zachodzi tylko w wodzie o podwyższonej temperaturze. W warunkach laboratoryjnych korzystaliśmy z wody destylowanej o temperaturze około 20˚C co nie pozwoliło nam zaobserwować jakiejkolwiek reakcji.

Ad. 2

Glin jest pierwiastkiem 13 grupy układu okresowego. Nie wchodzi w reakcje z woda, a powodem jest jego natychmiastowa reakcja z powietrzem w którym jest 21% tlenu. W drodze tej reakcji glin pokrywa się warstwa własnego tlenku – Al₂O₃ – co jest dla wody barierą nie do pokonania.

Ad. 3

Miedź jest pierwiastkiem 11 grupy układu okresowego. Nie wchodzi w reakcje z wodą.

Ad. 4

Cyna jest pierwiastkiem 14 grupy układu okresowego. W reakcje z woda przedstawiona powyższym równaniem wchodzi tylko przy podwyższonej temperaturze wody czego nie mogliśmy osiągnąć podczas doświadczenia.

Część druga

Należy umieścić w krystalizatorze z woda destylowaną mały kawałek sodu. Po obserwacji zachodzącej reakcji należy zmierzyć ph roztworu.

Równanie zachodzącej reakcji:

2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂↑

2Na⁺ + 2H^- + 2OH^- -> 2Na⁺ + 2OH^- + 2H⁺↑

Obserwacje:

W chwili kontaktu sodu z wodą następuje gwałtowne wydzielanie się wodoru wypieranego z wody przez sód, który dąży do związania się z grupą OH^- tworząc zasadę. Wydzielający się wodór unosi kawałek sodu do momentu jego całkowitego przereagowania. Gwałtowna reakcja sodu z wodą jest źródłem wydzielającego się ciepła, dlatego reakcje tą klasyfikujemy jako egzotermiczną.

Po sprawdzeniu ph powstałego roztworu za pomocą papierka uniwersalnego zauważamy zabarwienie się owego papierka na kolor ciemno fioletowy co wskazuje na wysoko zasadowy charakter powstałego roztworu NaOH.

Wnioski:

Z wodą reagują tylko metale grupy 1 i 2 układu okresowego z wyjątkiem Be, który w ogóle nie reaguje oraz Mg, który reaguje powoli dopiero w podwyższonej temperaturze (pow. 70˚C).