Дослід 9. Сульфід стибію(ІІІ)

а) Пропустіть струм сірководню крізь розчин хлориду стибію(ІІІ). Який колір осаду? Напишіть рівняння реакції.

Промийте осад декантацією та розділіть на дві пробірки. Перевірте, чи розчиняється сульфід стибію(ІІІ) у концентрованій хлороводневій кислоті.

· Чи можна осадити сульфід стибію (ІІІ) з сильнокислого розчину?

б) До другої пробірки з осадом сульфіду стибію(ІІІ) долийте розчин сульфіду амонію. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакцій та назвіть добутий продукт. Добутий розчин підкисліть. Що відбувається?

Лабораторна робота. Бісмут та його сполуки

Дослід 1. Добування бісмуту (Тяга!)

Рис.22. Прилад для добування металевого бісмуту

Зберіть прилад (рис.22). До середньої частини тугоплавкої скляної трубки помістіть 0,1-0,2 г порошку оксиду бісмуту(ІІІ). Перевірте прилад на герме­тичність (наступну частину досліду проводити у присутності викладача). Після витіснення повітря з приладу (проба на чистоту водню!) підпаліть водень, що виходить з приладу. Відрегулюйте струм водню так, щоб висота полум’я була близько 3 мм. Обережно нагрійте середню частину трубки до появи розплавлених крапель металевого бісмуту. Охолодіть прилад у струмі водню. Який відтінок має добутий метал? Запишіть рівняння реакцій.

Дослід 2. Властивості бісмуту

Перевірте відношення бісмуту до розбавлених та концентрованих кислот (HCl, H₂SO₄, HNO₃, CH₃COOH) на холоді та при нагріванні. Напишіть рівняння реакцій.

Дослід 3. Добування легкоплавкого сплаву (сплав Вуда)

До складу сплаву Вуда входять: бісмут, свинець, кадмій та олово у масовому співвідношенні 4:2:1:1. Обчисліть масу металів, необхідних для добування 5 г сплаву. Розплавте у залізному тиглі парафін (дослід проводити у витяжній шафі) так, щоб добути шар 0,5-1 см. Нагріваючи та перемішуючи, внесіть по черзі олово, свинець, кадмій, бісмут. Кожний наступний метал треба вносити після розплавлення попереднього. Після добування однорідного сплаву нагрівання припиніть. Злийте парафін із застиглого сплаву.

· Чому розплавлення металів проводилось під шаром парафіну?

Вийміть сплав з тиглю, поставте у воду та визначте температуру плавлення сплаву, вимірюючи температуру води, яку нагріваємо.

· Порівняйте температури плавлення металів, що входять до складу сплаву, з температурою плавлення добутого сплаву.

Дослід 4. Сполуки бісмуту(ІІІ)

б) Оксид бісмуту(ІІІ). Прожарте на кришці тиглю невелику кількість нітрату бісмуту(ІІІ). Напишіть рівняння реакції. Як зміниться колір оксиду бісмуту(ІІІ) при охолодженні?

б) Гідроксид бісмуту(ІІІ). До 2-3 мл розчину нітрату бісмуту(ІІІ) долийте розчин їдкого калі. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакції. Добутий осад розділіть на дві пробірки. Перевірте, чи розчиняється осад у розведеній кислоті та у надлишку лугу.

· Які властивості характерні для гідроксиду бісмуту(ІІІ)?

в) Гідроліз солей бісмуту(ІІІ). Розчиніть трохи солі бісмуту(ІІІ) у 1-2 мл дистильованої води. Перевірте реакцію розчину лакмусовим папером. Напишіть рівняння гідролізу солі бісмуту(ІІІ). Який склад має осад? Перевірте, чи розчиняється осад у розчині сульфіду амонію.

г) Сульфід бісмуту(ІІІ). Крізь 1-2 мл розчину солі бісмуту(ІІІ) пропустіть струм сірководню. Який колір має осад? Напишіть рівняння реакції. Перевірте, чи розчиняється осад у розчині сульфіду амонію.

д) Йодид бісмуту(ІІІ). До 2-3 мл розчину солі бісмуту(ІІІ) додайте краплями розчин йодиду калію до появлення осаду. До пробірки з осадом долийте надлишок розчину йодиду калію. Що спостерігається? Добутий розчин розведіть водою до утворення чорного осаду. Напишіть рівняння реакцій.

е) Окисні властивості. До невеликої кількості розчину хлориду олова(ІІ) додайте надлишок лугу (до розчинення осаду, що з’явиться) та долийте розчин нітрату бісмуту(ІІІ). Що спостерігається? Напишіть рівняння реакцій.

є) Відновні властивості. До 2-3 мл розчину солі бісмуту(ІІІ) долийте надлишок концентрованого їдкого калі. До утвореного осаду додайте 2-3 мл свіжовиготовленого насиченого розчину персульфату калію та нагрійте. Напишіть рівняння реакції. Як змінився колір осаду? Осад збережіть до наступного досліду.

Дослід 5. Окисні властивості сполук бісмуту(V)

Добутий осад бісмутату калію промийте три рази декантацією. До осаду долийте 2-3 краплі концентрованої азотної кислоти та 1-2 краплі розбавленого сульфату мангану(ІІ). Що спостерігається? Напишіть рівняння реакції.

Вуглець, силіцій

Мета роботи. Добування, ознайомлення з хімічними властивостями вуглецю, силіцію та їхніх кисневих сполук.

7.1. Контрольні питання

1. Який ступінь окиснення виявляють атоми вуглецю та силіцію у сполуках? Яку роль можуть відігравати вуглець та силіцій в окисно-відновних процесах? Напишіть рівняння відповідних реакцій.

2. Порівняйте кислотно-основні та окисно-відновні властивості оксидів вуглецю(II) та (IV), виходячи з будови їхніх молекул. Напишіть рівняння відповідних реакцій.

3. У чому схожість та відмінність хімічних властивостей водневих сполук вуглецю та силіцію? Дайте пояснення.

4. Якими способами можна добувати карбонати та гідрокарбонати? Охарактеризуйте їх термічну стійкість?

5. Напишіть у молекулярній та іонній формі рівняння гідролізу таких солей: К₂СО₃, КНСО₃, (NH₄)₂CO₃. Дайте пояснення.

6. Напишіть рівняння реакцій, що підтверджують металеві та неметалеві властивості силіцію. Що утворюється при розчиненні силіцію у суміші HF та HNO₃?

7. Як впливає зниження температури та зменшення тиску на рівновагу реакцій:

а) С + 2Н₂ «СН₄ + 75,31 кДж;

б) СО + Cl₂ «COCl₂ + 112,97 кДж;

в) H₂O + CO «H₂ + CO₂ + 41,84 кДж.

8. Закінчіть рівняння таких реакцій:

СО + KMnO₄ + H₂SO₄

СО + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄

9. Напишіть рівняння реакцій таких перетворень:

10. Визначте характер хімічного зв’язку та ступінь окиснення атома силіцію у таких сполуках: SiH₄, SiO₂, SiCl₄, Na₂Si₂O₅, Na₂SiO₃. Як поводять себе ці речовини в окисно-відновних реакціях? Наведіть приклади.

Задачі

1. При нагріванні суміші кристалічної соди та гідрокарбонату натрію її маса зменшилася до 15,9 г, і при цьому виділилося 1,12 л СО₂. Розрахуйте масу початкової суміші солей. Відповідь: 19 г.

2. У 1300 г води розчинено 180 г кристалічної соди Na₂CO₃×10H₂O. Густина добутого розчину 1,16 г/см³. Визначте масову частку (%) речовини у розчині у розрахунку на безводну сіль; молярну та нормальну концентрації визначте виходячи з кристалогідрату. Відповідь: 4,5%; 0,493 моль/л; 0,986 екв/л.

3. Який об’єм ацетилену можна отримати з карбіду кальцію, добутого при взаємодії коксу з 62 т негашеного вапна, що містить 80% оксиду кальцію? Відповідь: 19840 м³.

4. Скільки кілограмів силіцію та який об’єм 32%-ного розчину NаOH (r = 1,35 г/см³) будуть потрібні для добування 15 м³ водню, виміряного при 17 ^оС та 98,64 кПа? Відповідь: 8,6 кг; 56,8 л.

5. Скільки мілілітрів 28%-ного розчину NаOH (r = 1,31 г/см³) буде потрібно для розчинення силіцію, що утворився при прожарюванні 6 г магнію з 6 г SiO₂? Відповідь: 21,81 мл.

6. При згорянні суміші SiH₄ та СН₄ виділяється газ, а маса твердих продуктів реакції становить 3 г. Після пропускання газоподібних продуктів крізь надлишок розчину NаOH утворилася сполука з масою 15,9 г. Визначте об’ємний склад початкової суміші та об’єм витраченого кисню при горінні газів. Відповідь: 25% SiH₄ та 75% СН₄; 8,96 л О₂.

7. Визначте масу оксиду силіцію(IV), який утворюється з 24 г феросиліцію, що містить 22,5% силіцію. Відповідь: 11,57 г.

7.3. Зразок завдання для поточного контролю

№ п/п	Задачі	Кількість балів
	Який розподіл електронів по орбіталях має атом вуглецю у збудженому стані? 1) …2s^22px; 2) 2s^22px^12py^1; 3) 2s^12px^12py^12pz^1.
	Які реакції застосовують для добування вуглекислого газу у лабораторії? 1) CaCO3 ®; 2) C + O2 ®; 3) CaCO3 + HCl ®; 4) CO + O2 ®.
	Які речовини утворюються при дії фтороводневої кислоти на скло? 1) NaF; 2) Na2SiF6; 3) CaF2; 4) CaSiF6.
	Які речовини утворюються при гідролізі SiCl4? 1)Si(OH)2Cl2; 2) SiO2×xH2O; 3) HCl; 4) H2SiCl6.
	Як змінюється сила кисневмісних кислот у ряді B – C – N? 1) не змінюється; 2) збільшується; 3) зменшується.
	Напишіть рівняння реакції та розрахуйте суму коефіцієнтів у лівій частині рівняння: Si + NaOH + H2O ®. 1) 3; 2) 4; 3) 6; 4) 7.
	Сума балів