Хімія. 8 клас. Лашевська

§ 31. Хімічні властивості середніх солей: взаємодія з кислотами, лугами, іншими солями, металами

Немає долі без солі.

Українське народне прислів’я

Після опрацювання параграфа ви зможете:

  • характеризувати хімічні властивості середніх солей і складати відповідні рівняння реакцій;
  • прогнозувати перебіг хімічних реакцій солей з металами, використовуючи ряд активності.

Реакції середніх солей з кислотами та лугами вам уже відомі. Щоб закріпити набуті знання й уміння, виконайте тестове завдання та лабораторні досліди (за порадою вчителя - індивідуально або в малій навчальній групі).

• Установіть відповідність між лівими і правими частинами схем хімічних реакцій. Перетворіть схеми хімічних реакцій на хімічні рівняння. Класифікуйте хімічні реакції, назвіть реагенти та продукти.

Реагенти:

  • 1) Ba(OH)2 + CuSO4
  • 2) ВаСО3 + H2SO4
  • 3) Ва(ОН)2 + H2SO4
  • 4) Zn + H2SO4
  • 5) Mg + HCl

Продукти реакції:

  • а) BaSO4↓ + H2O
  • б) BaSO4↓ + CO2↑ + H2O
  • в) BaSO4↓ + Cu(OH)2
  • г) BaS + CuO + H2O
  • д) BaSO4↓ + CuO + H2O
  • е) MgCl2 + H2
  • ж) MgCl2 + H2O
  • з) ZnSO4 + H2O
  • i) ZnSO4 + H2

Увага! Під час виконання лабораторних дослідів для ліпшого спостереження використовуйте контрастний екран. Якщо досліди виконуєте у пробірках, беріть по 5 крапель розчинів реагентів.

Якщо дослід виконуєте в заглибинах пластини, то досить узяти по 2—3 краплі розчинів реагентів.

Будьте особливо обережні під час роботи з їдкими та отруйними речовинами! (Рис. 31.1).

Рис. 31.1

Вам видано штатив з пробірками або пластину для крапельного аналізу, піпетки скляні палички, чорно-білий екран; розчини гідроксидів Натрію і Калію, купрум(ІІ) сульфату, ферум(ІІІ) хлориду, натрій карбонату, кальцій хлориду.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД 6

Взаємодія солей з лугами в розчині

Завдання. Виконайте досліди і з’ясуйте, за яких умов відбуваються до кінця реакції між солями та лугами в розчині. Під час виконання дослідів використайте таблицю розчинності та витискувальний ряд кислот. Опишіть спостереження, складіть рівняння пророблених реакцій.

1. У пробірку налийте розчин купрум(ІІ) сульфату й добавте розчин натрій гідроксиду.

2. У пробірку налийте розчин ферум(ІІІ) хлориду й добавте розчин калій гідроксиду.

Взаємодія між середніми солями в розчині відбувається за умови, що хоча б один із продуктів реакції є нерозчинною сполукою. Наприклад, унаслідок змішування двох безбарвних розчинів - плюмбум(ІІ) нітрату й калій йодиду - утворюються дві солі. Одна з них - розчинна сполука, а інша випадає у вигляді яскраво-жовтого осаду (рис. 31.2).

Рис. 31.2. Реакція плюмбум(ІІ) нітрату й калій йодиду в розчині.

Завдання. Перетворіть схему реакції плюмбум(ІІ) нітрату й калій йодиду KI + Pb(NO3)2 → KNO3 + РbI2 на хімічне рівняння

Щоб пересвідчитися, за яких умов можлива реакція обміну між солями в розчині, виконайте лабораторний дослід.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД 7

Реакція обміну між солями в розчині

Вам видано штатив з пробірками або пластину для крапельного аналізу, піпетки, скляні палички, чорно-білий екран; розчини натрій сульфату, натрій хлориду, аргентум(І) нітрату, натрій карбонату, кальцій хлориду, барій нітрату.

Завдання. Виконайте досліди і з’ясуйте, за яких умов реакції обміну між солями у розчині відбуваються до кінця. Під час виконання дослідів використайте таблицю розчинності. Опишіть спостереження, складіть рівняння пророблених реакцій.

1. У пробірку налийте розчин натрій сульфату й добавте розчин барій нітрату.

2. У пробірку налийте розчин натрій хлориду й добавте розчин аргентум(І) нітрату.

3. У пробірку налийте розчин натрій карбонату й добавте розчин кальцій хлориду.

4. У пробірку налийте розчин натрій карбонату й добавте розчин барій нітрату.

Здатність середніх солей взаємодіяти в розчині з металами можна спрогнозувати за довідковою таблицею «Ряд активності металів». Що лівіше розташований метал у цьому ряду, то він активніший. Тобто витіснятиме з розчинів солей метали, розміщені правіше від нього. Наприклад, алюміній витіснятиме мідь з розчину купрум(ІІ) сульфату (рис. 31.3):

Al + CuSO4 → Al2(SO4)3 + Cu↓.

Рис. 31.3. Алюмінієва фольга поступово вкривається шаром міді. Розчин знебарвлюється - адже другим продуктом реакції є безбарвний алюміній сульфат

Мідь витісняє срібло з розчину аргентум(І) нітрату, але не реагує з цинк нітратом у розчині (рис. 31.4):

Cu + AgNO3 → Cu(NO3)2 + Ag↓

Cu + Zn(NO3)2

Рис. 31.4. Мідь витісняє срібло з розчину аргентум(І) нітрату, але не реагує із цинк нітратом у розчині. 2. Цинк витісняє мідь з розчину купрум(ІІ) сульфату

Натомість цинк витіснятиме мідь з розчину купрум(ІІ) сульфату:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓.

• Перетворіть схеми реакцій металів із солями в розчинах на хімічні рівняння. Назвіть реагенти і продукти хімічних реакцій. Класифікуйте хімічні реакції.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД 8

Взаємодія металів із солями у водному розчині

Вам видано штатив з пробірками або пластину для крапельного аналізу, піпетки, скляні палички, чорно-білий екран; розчини купрум(ІІ) сульфату, цинк сульфату, залізо, цинк, мідь.

Завдання. Дослідіть здатність металів витісняти один одного з розчинів солей. Під час формулювання висновків скористайтеся довідковою таблицею «Ряд активності металів». Опишіть спостереження, складіть рівняння пророблених реакцій.

Досліди 1—4. Трохи нахиляючи пробірки, обережно помістіть у першу з них кусочок заліза, у другу - цинку, у третю й четверту - міді. Налийте у перші дві пробірки порції розчину купрум(ІІ) сульфату об’ємом по 1,5 мл, у третю й четверту - такі самі порції розчину цинк сульфату. Опишіть спостереження, складіть рівняння реакцій, які відбулися. Порівняйте здатність металів витісняти один одного з розчинів солей, сформулюйте висновок.

ПРО ГОЛОВНЕ

• Хімічні реакції між двома солями та сіллю й лугом у розчині можливі за умови, що хоча б один із продуктів реакції - нерозчинна сполука.

• Також можлива реакція в розчині між кислотою та сіллю, якщо хоча б один з її продуктів не розчиняється у воді.

• Сильні та/або нелеткі кислоти витісняють слабкі та/або леткі кислоти з їхніх солей. Ці реакції належать до реакцій обміну.

• Здатність середніх солей взаємодіяти в розчині з металами можна спрогнозувати за довідковою таблицею «Ряд активності металів». Що лівіше розташований метал у цьому ряду, то він активніший. Тобто витіснятиме з розчинів солей метали, розміщені правіше від нього. Ці реакції належать до реакцій заміщення.

Перевірте себе

1. З якими речовинами реагують середні солі? 2. За якої умови можливі реакції між двома солями, сіллю й лугом у розчині? 3. За якої умови можливі реакції в розчині між кислотою та сіллю? 4. До якого типу належать реакції між двома солями, сіллю й лугом, сіллю й кислотою в розчині? 5. Як спрогнозувати здатність середніх солей взаємодіяти в розчині з металами?

Застосуйте свої знання й уміння

1. Схарактеризуйте хімічні властивості середніх солей, складіть відповідні рівняння реакцій.

2. Відтворіть хімічні рівняння за наведеними фрагментами схем хімічних реакцій:

  • NaI + Pb(NO3)2 → ... + PbI2↓;
  • KOH + ... → Cu(OH)2↓ + K2SO4;
  • ... + K2SO4 → BaSO4↓ + KOH;
  • Ba(NO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + ... .

Назвіть реагенти та продукти хімічних реакцій, класифікуйте ці реакції.

3. Карбонати Кальцію й Магнію часто трапляються у глинах, які застосовують для виробництва керамічної цегли. Їх легко виявити за виділенням вуглекислого газу під час дії на глину хлоридної кислоти. Складіть відповідні хімічні рівняння, назвіть реагенти та продукти хімічних реакцій. Класифікуйте хімічні реакції.

4. «Книжка дуже попсована, уся у сметані. Сметана та взялася струпом. Хімічний дослід того струпа виявив, що то - крейда». Остап Вишня. Поміркуйте й опишіть хімічний дослід, який підтвердив би, що досліджувана «сметана» містила кальцій карбонат. Складіть відповідне хімічне рівняння. Назвіть реагенти та продукти хімічної реакції, класифікуйте її.

5. Складіть рівняння хімічних реакцій, які відбуваються під час занурення цинкової пластинки в розчин: а) натрій хлориду; б) аргентум(І) нітрату; в) калій карбонату; г) купрум(ІІ) хлориду.

6. Батьки доручили студентам Наталці й Сергію виготовити розчин купрум(ІІ) сульфату для обприскування фруктових дерев на присадибній ділянці. Студенти засперечалися: Наталка запропонувала виготовити розчин в оцинкованому відрі, а Сергій - у пластмасовому. Хто з них має рацію? Долучіться до дискусії й обґрунтуйте свою позицію.

7. Алхіміки вважали, що існують речовини, розчини яких здатні перетворювати залізо на мідь. Поміркуйте й висловіть припущення, що саме могло бути причиною цього хибного висновку. Підтвердьте свою думку хімічними рівняннями.

8. Один з різновидів хімічних грілок заповнений абсолютно сухою сумішшю залізних (або алюмінієвих) ошурок із солями Купруму(ІІ) (наприклад, купрум(ІІ) хлориду). Унаслідок добавляння води температура відразу ж істотно підвищується за рахунок теплоти, яка виділяється під час перебігу хімічної реакції. Складіть відповідні хімічні рівняння, назвіть реагенти та продукти хімічних реакцій. Класифікуйте хімічні реакції.

9*. Валерій знайшов у Інтернеті опис дослідів з вирощування «хімічних дерев». Щоб виростити «сатурнове дерево», або «дерево Парацельса», у скляний циліндр наливають водний розчин солі Плюмбуму(ІІ) й занурюють у нього очищену тонким наждаковим папером цинкову пластину. Згодом на цинковій поверхні виростають гіллясті й блискучі, зрослі між собою кристали свинцю. Щоб виростити «дерево Юпітера», треба занурити цинкову пластину в розчин станум(ІІ) хлориду. «Дерево Діани» вирощують у такий спосіб: у скляну посудину із краплею ртуті на дні наливають водний розчин аргентум(І) нітрату. На поверхні ртутної краплі починають рости блискучі голчасті кристали срібла, а за годину в посудині виростає блискуче срібне деревце.

Оцініть вірогідність цієї інформації, підтвердьте свою думку відповідними хімічними рівняннями. Висловіть припущення, чому дослід з вирощування «дерева Діани» заборонено виконувати у шкільній хімічній лабораторії.

10. Обчисліть масу (г) плюмбум(ІІ) йодиду, який можна одержати взаємодією плюмбум(ІІ) нітрату кількістю речовини 5 моль з достатньою кількістю калій йодиду в розчині.

11. Обчисліть об’єм (л) вуглекислого газу (н. у.), який виділиться внаслідок дії достатньої кількості хлоридної кислоти на магній карбонат масою 168 г.

12. Обчисліть масу (г) срібла, яке витіснить мідь кількістю речовини 0,5 моль з достатньої кількості розчину аргентум(І) нітрату.

13. Обчисліть масу (г) міді, яку витіснить цинк масою 13 г з достатньої кількості розчину купрум(ІІ) сульфату.

Творча майстерня

Виконайте дослід. Попередньо зробіть кілька «метеликів». Крила виріжте з кольорового цигаркового паперу й приклейте до тілець (уламків сірника) для більшої стійкості в польоті. Підготуйте банку із широкою шийкою, герметично закриту пробкою, у яку вставлено лійку. Діаметр лійки вгорі має бути не більше за 10 см. У банку налийте столового оцту стільки, щоб нижній кінець лійки не діставав до поверхні рідини приблизно на 1 см. Потім через лійку в банку з оцтом укиньте кілька таблеток питної соди або шматочки крейди. «Метеликів» помістіть у лійку. Вони почнуть «танцювати» у повітрі.

Поясніть спостережувані явища. Підготуйте презентацію виконаної роботи.

Дізнайтеся більше:

https://www.youtube.com/watch?v=JYLtXWDZ2sU

https://www.youtube.com/watch?v=OV0PK-vMcGg

https://www.youtube.com/watch?v=426sTAdT-Uo

https://www.youtube.com/watch?v=AO67MnZaAvQ

https://www.youtube.com/watch?v=FKCS1DvORug

https://www.youtube.com/watch?v=eIAkWaQi0AE