Министерство образования и науки РФ Череповецкий Государственный Университет Кафедра химии Лабораторная работа 2 Бор и алюминий Выполнила студентка группы 3ХТ-11 Щепеткова Галина Проверил преподаватель Балицкий С. Н. Отметка о зачете 2005-2006 учебный год 1.Цель работы Изучение свойств бора и алюминия и их соединений. 3.Ход работы.
Получение борной кислоты. Опыт 1. В пробирку с несколькими каплями горячего насыщенного раствора буры ввели несколько капель концентрированной серной кислоты. Нагреваем раствор буры. Пронаблюдали выпадение маленьких кристалликов борной кислоты. Na2B4O7H2SO4конц.5H2Ot Na2SO44H3BO3 белый B4O72-2H5H2O04H3BO30 Свойства буры. Опыт 2 Возьмем в пробирку немного раствора буры и испытаем его синей и красной лакмусовой
бумажкой. Na2B4O77HOH2NaOH4H3BO3 Красная лакмусовая бумажка стлала фиолетового цвета, а синяя бесцветной. При гидролизе создается щелочная среда. Опыт 3 Смачиваем платиновую проволочку в дистиллированной воде, чтобы подцепить буру. Поместим в ушко платиновой проволочки несколько кристаллов буры и внесем в пламя горелки. Происходит плавление буры и образование прозрачного и стекловидного перла буры. Опыт 4 Полученный перл опустим в пробирку с концентрированным раствором соли хрома и снова прокалим.
В начале в растворе идет гидролиз соли по уравнению. Cr2SO43 6HOH2CrOH33H2SO4 Вследствие нагревания раствора происходит разложение гидроксида хрома по уравнению 2CrOH3t Cr2O33HOH В итоге сплавление буры происходит с оксидом, а не солью Na2B4O7 Cr2O3 t 2NaBO22CrBO23 Получится стекловидная, круглой формы капелька Опыт 5 Проделаем аналогичный опыт с концентрированным раствором соли кобальта.
Образуется темно розовый стекловидный расплав. Получились перла белого цвета. Поле того как мы повторили 4 опыт, у нас получилась сиреневого цвета кашица. CoSO2HOHCoOH2H2SO4 CoOH2tCoO2H2O Na2B4O7 CoO2NaBO2CoBO22 Взаимодействие алюминия с кислотами Опыт 6 В две пробирки поместим небольшие количества Al, а за тем нальем разбавленных кислот 2H в одну пробирку соляной кислоты, а во вторую азотной.
2Al6HCl2AlCl33H2 Al0-3eAl3 2 2H-1e2H02 3 2Al06H-2Al33H02 При взаимодействии алюминия с соляной кислотой, протекает бурная реакция с выделением газа Н2. При взаимодействии алюминия с азотной кислотой, реакция протекает менее бурно. Опыт 7 Поместить в пробирку немного алюминия, а затем налить 1мл концентрированной серной кислоты и нагреть, происходи выделение сероводорода, с неприятным запахом.
8Al15H2SO4конц.4Al2SO433H2S12H2O Al0-3еAl3 8 SO42-10H8еH2S04H2O0 3 8Al03SO42-30H8Al33H2S012H2O0 Опыт 8 В пробирку внесем немного алюминия и нальем1мл концентрированной азотной кислоты, раствор нагреем. Al6HNO3AlNO333NO26H2O Al0-3еAl3 1 NO3-2H1e NO20 H2O0 3 Al03NO3-6HAl33NO203H2O0 Меняется цвет, имеет желто-оранжевый цвет, реакция протекает бурно, происходит помутнение раствора. Взаимодействие алюминия с растворами щелочей
Опыт 9 Поместить в пробирку немного алюминия, а затем налить 3-4мл 30 – ного раствора NaOH. При слабом нагревании раствора наблюдаем выделение водорода. Раствор помутнел. 2NaOHAlt Na2AlO2H2 Амфотерность гидроокиси алюминия Опыт 10 Нальем в пробирку несколько капель раствора соли алюминия и по каплям прибавим раствор NaOH до образования белого осадка AlOH3. Al2SO436NaOH3Na2SO4 2AlOH3 2Al36OH-2AlOH30
Содержимое пробирки перемешаем и жидкость с осадком разольем в две пробирки. Затем в одну пробирку прильем разбавленной соляной кислоты, а в другую раствор едкого натра до растворения осадка. 2AlOH36HCl2AlCl33H2O AlOH3NaOHNaAlOH4 Гидролиз солей алюминия Опыт 11 Нальем в пробирку несколько капель раствора сульфата алюминия и испытаем его красной и синей лакмусовой бумажкой. Al2SO43 6HOH2AlOH33H2SO4 C красной лакмусовой и синей бумажкой ничего не происходит.
Кислая среда. Опыт 12 Нальем в пробирку 1мл раствора сульфата алюминия и прибавим к нему раствор сульфида натрия. Образовался белый осадок. Al2SO433Na2SAl2S33Na2SO4 2Al33S2- Al2S30 Происходит полный гидролиз сульфида алюминия Al2S3 6HOH2AlOH33H2S Для того, чтобы убедится, что это гидроокись алюминия, осадок вместе с раствором разделим на две пробирки. В одну прибавим соляной кислоты, а в другую раствор едкого натра.
В обеих пробирках происходит растворение осадка. 2AlOH36HCl2AlCl33H2O AlOH3NaOHNaAlOH4 Вывод Изучили свойства бора и алюминия и их соединений. Борную кислоту получили в результате активного взаимодействия буры с концентрированной серной кислотой. При гидролизе буры щелочная реакция среды, при е плавлении получили перл буры. При сплавлении перла буры с раствором соли хрома получили стекловидную, круглой формы капельку, а с
раствором соли кобальта кашица сиреневого цвета. Алюминий активно реагирует с растворами соляной и азотной кислот. С соляной с выделением водорода, с азотной с выделением оксида азота, с концентрированной серной с выделением сероводорода. При реакции алюминия с щлочью происходит образование амфотерного гидроксида алюминия с кислой реакцией среды. Соли алюминия, образованные сильной кислотой, подвергаются гидролизу в одну ступень, соли, образованные слабой кислотой необратимому гидролизу.
7. Литература 1 Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. М 2 Пособие по химии для поступающих в вузы. Московского университета 3 Диск Химия