Дослід 4. Добування та властивості силіцію

У фарфоровій ступці змішайте невеликі кількості тонкоподрібненого сухого кварцевого піску та порошкоподібного магнію. Суміш висипте до циліндричної пробірки, закріпленої у лапці штативу над аркушем азбесту. Прогрійте пробірку по всій довжині, а потім сильно розжарте її дно. Коли суміш сильно розжариться від реакції, що відбувається, розжарювання припиніть, а пробірці дайте остигнути.

Розбивши пробірку, перенесіть продукт прожарення невеликими порціями до мікростакану, наполовину наповненого розбавленою соляною кислотою. Який газ виділяється? Чим пояснюються спалахи, які спостерігаються на поверхні рідини? Поясніть утворення білого диму.

На дні мікростакану осідає силіцій у вигляді бурого порошку. Відфільтруйте осад силіцію та промийте його на фільтрі дистильованою водою. Візьміть мікрошпателем невелику кількість добутого силіцію, перенесіть до конічної пробірки та додайте 6-8 крапель 20%-ного розчину гідроксиду натрію. Який газ виділяється? Напишіть рівняння реакцій.

· Як відноситься силіцій до соляної та азотної кислот?

Дослід 5. Сполуки силіцію

Гідроліз силікату натрію. Дослідіть нейтральним розчином лакмусу розчин силікату натрію. Напишіть рівняння реакцій гідролізу у молекулярній та іонній формах.

До 1-2 мл концентрованого розчину силікату натрію додайте при помішуванні 2-3 мл насиченого розчину хлориду амонію. Спостерігайте утворення осаду та газу. Напишіть рівняння гідролізу у молекулярній та іонній формах.

Добування нерозчинних силікатів. У циліндр налийте 50-100 мл 20%-ного розчину силікату натрію та опустіть на дно кристалики хлоридів міді, кобальту, мангану, цинку, заліза. Через деякий час спостерігайте зміну форми кристаликів та утворення паростків, які нагадують стеблинки рослин, кожен з яких забарвлений у відповідний характерний для іонів даного металу колір.

· Поясніть утворення забарвлених паростків, маючи на увазі, що на поверхні кристалів утворюється напівпроникна плівка з нерозчинного у воді силікату даного металу.

Добування золю та гелю силікатної кислоти. Налийте до пробірки 4-6 крапель розчину силікату натрію та додайте краплями розбавлений розчин соляної кислоти (2 н), перемішуючи розчин скляною паличкою. Опишіть зовнішні ознаки гелю силікатної кислоти.

Налийте до пробірки 4-5 крапель концентрованої соляної кислоти та 1‑2 краплі розчину силікату натрію. Відзначте спостереження та зіставте їх з результатами попереднього досліду. Нагрійте пробірку з розчином на невеликому полум’ї пальника. Що відбувається?

· Що відбувається при нагріванні золя силікатної кислоти?

Олово, свинець

Мета роботи. Ознайомлення з хімічними властивостями олова, свинцю та деяких їхніх сполук. Визначення кислотно-основних та окисно-відновних властивостей сполук олова, свинцю у різних ступенях окиснення.

8.1. Контрольні питання

1. Як добувають олово та свинець з їхніх оксидів? Складіть рівняння реакцій та вкажіть умови, за яких вони перебігають.

2. Напишіть рівняння реакцій взаємодії олова та свинцю з соляною, сірчаною та азотною кислотами.

3. Охарактеризуйте відношення олова та свинцю до лугів. Напишіть рівняння відповідних реакцій у молекулярній та іонній формах.

4. Які кислотно-основні властивості мають оксиди та гідроксиди олова та свинцю? Наведіть приклади відповідних реакцій.

5. Чому під час приготування водного розчину хлориду олова до нього додають соляну кислоту та металеве олово?

6. Закінчіть рівняння реакцій:

а) SnCl₂ + FeCl₃ →

б) Na₂SnO₂ + Bi(OH)₃ →

в) SnCl₂ + Cl₂ →

7. У чому різниця a- та b-олов’яних кислот? Як здійснити перехід a-форми у b- форму та навпаки? Напишіть рівняння реакцій.

8. Як можна виявити іони Sn²⁺ та Pb²⁺, що знаходяться разом у розчині? Дайте характеристику окисно-відновних властивостей цих сполук. Напишіть рівняння відповідних реакцій у молекулярній та іонній формах.

9. Допишіть рівняння реакцій:

а) KI + Pb₃O₄ + H₂SO₄ → I₂ + …

б) MnSO₄ + PbO₂ + H₂SO₄ → HMnO₄ + …

в) SnCl₂ + HNO₂ + HCl →

г) SnCl₂ + Zn →

10. Яка із солей більше схильна до гідролізу: а) Pb(NO₃)₂ або Sn(NO₃)₂; б) SnCl₂ або SnCl₄? Дайте пояснення.

Задачі

1. Який об’єм 2 н розчину NаOH потрібно додати до 200 г 5%-ного розчину SnCl₂, щоб перевести його повністю в тетрагідроксокомплекс? Відповідь: 105 мл.

2. Який об’єм (при н.у.) оксиду азоту(IV) виділиться, якщо 50 г сплаву, що містить 70% міді та 30% олова, обробити надлишком концентрованого розчину азотної кислоти? Відповідь: 35,8 л.

3. Знайдіть масу олова, яку можна добути з 81 т 82%-ного каситериту, якщо втрати виробництва складають 9%. Відповідь: 47,633 т.

4. Яку масу 12%-ного розчину хлориду олова(ІІ) необхідно взяти для відновлення 2,716 г сулеми до металевої ртуті? Відповідь: 15,83 г.

5. До 5 г сурику додали 20 мл 60%-ного розчину HNO₃ (r = 1,37 г/см³), розчин з осадом нагріли, а потім розбавили водою до 2 л. Визначте масу осаду та нормальну концентрацію солі у розчині. Відповідь: 1,75 г; 0,0146 екв/л.

6. Визначте масову частку Pb(NO₃)₂ у розчині, якщо з 6 г цього розчину утворюється 0,223 г сухого оксиду свинцю(II). Відповідь: 5,5%.

8.3. Зразок завдання для поточного контролю

№ п/п	Задачі	Кількість балів
	Яку елекронну конфігурацію мають валентні електрони в атомі олова в основному стані? 1) …5s^15p^3; 2) …5s^25p^2.
	Які метали витискують свинець з розчинів його солей? 1) цинк; 2) залізо; 3) мідь; 4) срібло.
	Який оксид має найвищу термічну стійкість? 1) PbO; 2) Pb2O3; 3) Pb3O4; 4) PbO2.
	Яка речовина утворюється при взаємодії олова з 2%-ним розчином азотної кислоти? 1) Sn(NO3)2; 2) Sn(NO3)4; 3) SnO; 4) SnO2.
	Які сульфіди розчиняються у розчині (NH4)2S? 1) GeS2; 2) SnS; 3) SnS2; 4) PbS.
	Напишіть рівняння реакції та підрахуйте суму коефіцієнтів у правій частині рівняння: 1) 6; 2) 8; 3) 11; 4) 14.
	Які гази та в якому об’ємі виділяються при прожарюванні 100 г нітрату свинцю(II)?
	Сума балів