Sprawozdanie 3 - metale, redoks, chlorowce.docx

Data wykonania ćwiczenia: 26.10.2011.

Uczeń: Konrad Nowak

SPRAWOZDANIE – reaktywność metali

I. Cel doświadczeń: sprawdzenie i porównanie reaktywności poszczególnych metali.

II. Wykorzystany sprzęt i odczynniki: probówki, szczypce metalowe,  metale (glin, miedź, żelazo, magnez, ołów, cyna, cynk), 6M roztwór wodorotlenku sodu, 6M roztwór kwasu solnego, 0,1M roztwory: CUSO4, FeSO4, PB(NO3)2.

III. Przebieg doświadczenia:

1) Etap I- reakcje metali z wodą:

·         Reakcja sodu z wodą:

a)      Umyty i opłukany wodą destylowaną krystalizator wypełniono wodą destylowaną do połowy.

b)      Sód wyjęto ostrożnie z pojemnika z naftą i osuszono na bibule.

c)      Za pomocą noża odkrojono niewielki kawałek (ok. 2-3mm).

d)      Odkrojony kawałek wrzucono ostrożnie do wypełnionego wodą destylowaną krystalizatora.

e)      Reakcja w krystalizatorze przebiegła bardzo gwałtownie. Sód zaczął poruszać się po powierzchni wody. Wydzieliło się ciepło.

·         Reakcja potasu z wodą:

a)      Umyty i opłukany wodą destylowaną krystalizator wypełniono wodą destylowaną do połowy.

b)      Potas wyjęto ostrożnie z pojemnika i osuszono na bibule.

c)      Za pomocą noża odkrojono niewielki kawałek (ok. 2-3mm).

d)      Odkrojony kawałek wrzucono ostrożnie do wypełnionego wodą destylowaną krystalizatora.

e)      Reakcja w krystalizatorze przebiegła bardzo gwałtownie. Potas zaczął poruszać się po powierzchni wody. Wydzieliło się ciepło. Nastąpiło zapalenie metalu.

·         Reakcje pozostałych metali z wodą:

a)      Do siedmiu umytych i opłukanych wodą destylowaną, opisanych probówek, wlano ok. 3cm3 wody destylowanej.

b)      Wszystkie metale oczyszczono mechanicznie (za pomocą papieru ściernego).

c)      Do każdej z probówek z wodą destylowaną dodano za pomocą szczypiec odpowiednie metale.

d)      W próbówce do której dodano magnez zauważono powstawanie bąbelków gazu. Pozostałe probówki podgrzano do temp. ok. 100°C.

e)      W pozostałych probówkach – brak reakcji.

3) Etap II – reakcje metali z wodorotlenkiem sodu (6M)

a)      Metale które nie przereagowały z wodą destylowaną w temp. pokojowej wyjęto z probówek i osuszono, probówki opróżniono i osuszono.

b)      Do sześciu opisanych probówek dodano po ok. 3cm3 wodorotlenku sodu.

c)      Do probówek wrzucono za pomocą szczypiec odpowiednie metale, które ni przereagowały z wodą w temp. pokojowej (tj: Al, Cu, Pb, Zn, Sn, Fe)

d)      W probówce do której dodano glin od razu rozpoczęła się reakcja roztwarzania glinu. Wydzieliły się bąbelki gazu.

e)      W probówce do której dodano cynk reakcja zaczęła zachodzić powoli.

f)       W pozostałych probówkach – brak reakcji.

4) Etap III – reakcje metali z kwasem solnym (6M)

a)      Metale, które nie przereagowały z NaOH, wyjęto z probówek , opłukano wodą destylowaną i osuszono. Probówki umyto, opłukano wodą destylowaną i osuszono.

b)      Do pięciu opisanych probówek dodano po ok. 3cm3 kwasu solnego.

c)      Do probówek wrzucono za pomocą szczypiec odpowiednie metale, które nie przegarowały z roztworem wodorotlenku sodu (tj. Zn, Cu, Pb, Sn, Fe)

d)      W probówce z cynkiem reakcja zaszła bardzo gwałtownie wraz z wydzieleniem do otoczenia ciepła i wydzieleniem bąbelków gazu.

e)      W probówce do której dodano żelazo, wydziela się jasnozielony gaz.

f)       W pozostałych probówkach brak reakcji.

5) Etap IV – reakcje metali z solami.

a)      Metale wyjęto z probówek, opłukano wodą destylowaną i osuszono. Probówki umyto, opłukano wodą destylowaną i osuszono.

b)      Do jednej z próbówek dodano roztwór CuSO4 a następnie wrzucono Pb. Reakcja zaszła w niej stosunkowo powoli, wytrącił się galaretowaty osad.

c)      Do drugiej probówki dodano 3cm3 roztworu Pb(NO3)2 a następnie wrzucono Cu. W próbówce tej nie zaobserwowano reakcji.

d)      Do probówki trzeciej dodano 3cm3 roztworu Pb(NO3)2, a następnie wrzucono Sn. Pojawił się biały osad.

e)      Do czwartej probówki dodano 3cm3 roztworu SnCl2, a następnie rzucono Pb. Nie zaobserwowano objawów reakcji.

f)       Do piątej probówki dodano 3cm3 roztworu SnCl2, a następnie dodano Fe. Reakcja zaszła powoli, wydzielił się gaz.

g)      Do szóstej probówki dodano 3cm3 roztworu FeSO4, a następnie wrzucono Sn. W probówce nie zaobserwowano objawów reakcji.

6) Etap V – reakcja roztwarzania miedzi w kwasie azotowym (V) o stężeniu 1:1.

a)      Podczas roztwarzania miedzi w kwasie azotowym (V) w proporcji 1:1 wydzielił się żółty gaz. Roztwór zmienił zabarwienie na niebieską. Reakcja była silnie egzotermiczna.

IV. Wnioski:

·         W reakcjach opisanych powyżej zbadano reaktywność metali.

1. Na podstawie obserwacji objawów reakcji metali z wodą stwierdzono, że największą reaktywnością spośród badanych metali wykazał się potas, gdyż jego reakcja z wodą w temperaturze pokojowej przebiegła najbardziej gwałtownie.
2. Nieco mniejszą reaktywnością wykazał się sód. Jego reakcja z wodą w temperaturze pokojowej również przebiegła gwałtownie, jednak mniej gwałtownie niż reakcja potasu.
3. Mniejszą (lecz nadal wysoką) reaktywnością wykazał się magnez, który jako jeden  trzech metali reagował z wodą w temperaturze pokojowej.
4. Po podgrzaniu zawartości probówek do temp. ok. 100°C w kolejnych dwóch probówkach zaszły reakcje (probówki z Al i Sn). Jednak na podstawie objawów reakcji z NaOH stwierdzono, że to Al ma większą reaktywność, gdyż tylko on z tych dwóch metali przereagował z NaOH. W dodatku jego reakcja z NaOH przebiegła gwałtownie.
5. Podczas reakcji metali z kwasem solnym reakcja zaszłą tylko w jednej probówce (probówka z Zn). Można więc stwierdzić, że kolejnym metalem w szeregu aktywności jest właśnie cynk.

·         Reaktywność pozostałych metali należało sprawdzić stosując roztwory ich soli.

1. Reakcja Fe z SnCl2 zaszła i wydzielił się gaz. Natomiast reakcja Sn z FeSO4 nie zaszła. Można więc stwierdzić, że żelazo jest bardziej aktywne niż cyna.
2. W reakcji Sn z Pb(NO3)2 pojawił się biały osad, natomiast  reakcja Pb z SnCl2 nie zaszłą. Stwierdzono więc, że cyna jest bardziej reaktywna niż ołów.
3. Reakcja Pb z CuSO4 zaszła, pojawił się galaretowaty osad, a reakcja Cu z Pb(NO3)2 nie zaszła. Można stwierdzić, że ołów jest bardziej reaktywny niż miedź.

VI. Reakcje zachodzące w probówkach:

1) 2Na + H2O→2NaOH + H2↑

2) 2K + H2O → 2KOH + H2↑

3) Mg + 2 H20 à Mg(OH)2 + H2↑

4) Zn + HCl à ZnCl2 + H2↑

V. Podsumowanie:

Oto pełne zestawienie reaktywności badanych metali wynikające z wyników przeprowadzonych doświadczeń (metale uszeregowane w kolejności od najbardziej do najmniej aktywnego).

K > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > Cu

Wyniki doświadczenia (szereg aktywności metali) w pełni pokrywa się z szeregiem elektrochemicznym metali.

SPRAWOZDANIE – reakcje redoksowe

I. Cel doświadczeń: sprawdzenie wpływu odczynu środowiska na redukcję manganianu (VII) potasu.

II. Wykorzystany sprzęt i odczynniki: probówki, 0,02M roztwór KMnO4, 0,05M roztwór NaHSO3, 12M roztwór H2SO4, 12M roztwór NaOH.

III. Przebieg doświadczenia:

1)  Etap 1.

a)      Do trzech umytych, opłukanych wodą destylowaną i oznakowanych probówek dodano po dwie krople KMnO4.

b)      2)  Następnie do każdej z probówek dodajemy ok. 0.5cm3 NaHSO3.

c)      3)  Do probówki nr 1 dodajemy ok. 1cm3 H2SO4

d)      4)  Do probówki nr 2 dodajemy ok.  1cm3 wody destylowanej

e)      5)  Do probówki nr 3 dodajemy ok. 1 cm3 NaOH

Obserwacje:

a)      W probówce nr 1 (środowisko kwaśne) fioletowy roztwór się odbarwił.

b)      W probówce nr 2 (środowisko obojętne) wytrącił się brunatny osad.

c)      W probówce nr 3 (środowisko zasadowe) roztwór zabarwił się na zielono.

Reakcje zachodzące w probówkach:

a)      Probówka nr 1 (środowisko kwaśne):

10 NaHSO3 + 4 KMnO4 + H2SO4 = 5 Na2SO4 + 2 K2SO4 + 4 MnSO4 + 6 H2O

Mn (+VII) à Mn (+II)

b)      Probówka nr 2 (środowisko obojętne):

2MnO4- + OH- + 3HSO3- =2 MnO2 + 3SO42- + H2O

Mn (+VII) à Mn (+IV)

c)      Probówka nr 3 (środowisko zasadowe):

MnO4- + 3OH-...