|
Politechnika Śląska Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii |
Sprawozdanie Z CHEMII OGÓLNEJ
Laboratorium
|
|
TEMAT:
3a) Rozpuszczanie metali w kwasach. 3b) Cementacyjne wydzielanie metali.
|
|
Uwagi prowadzącego:
|
|
Data przyjęcia:
Podpis prowadzącego: |
Imię i nazwisko:
|
|
Grupa: ZIP 12 Sekcja: III |
3a) Rozpuszczanie metali w kwasach.
- Metale o ujemnym potencjale elektrodowym rozpuszczają się w kwasach, tworząc sole metali i wydzielając gazowy wodór.
- Metale o dodatnim potencjale nie są w stanie redukować jonów wodorowych, więc nie mogą reagować z kasami beztlenowymi. (Cu, Ag, Hg)
- Metale szlachetne ze stężonymi kwasami tlenowymi reagują z wydzieleniem soli i produktów redukcji kwasu (NO2, SO2)
- Metale szlachetne o wysokim dodatnim potencjale elektrodowym w ogóle nie reagują ze stężonym H2SO4 ani HNO3. Reagują tylko z „wodą królewską”
- Niektóre metale nieszlachetne ulegają działaniu utleniającemu HNO3. Proces ten nosi nazwę pasywacji metali.
Ćwiczenie 3a
Przebieg ćwiczenia:
Do trzech probówek wlaliśmy po 2cm³ roztworu H2SO4 i do każdej z nich wprowadziliśmy kawałek blaszki: Zn, Cu, Mg.
1) Zn + H2SO4
Obserwacje: Wytworzyły się pęcherzyki wodoru oraz wydzielił się nieprzyjemny zapach.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑
2) Cu+ H2SO4
Obserwacje: Miedź nie reaguje z nie stężonym i nie podgrzanym kwasem.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Cu+ H2SO4 → brak reakcji
3) Mg + H2SO4
Obserwacje: Energiczne rozpuszczenie się metalu oraz wydzielenie się wodoru w postaci gazowej.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 ↑
Następnie do trzech probówek wlaliśmy HNO3 i ponownie do każdej z nich wprowadziliśmy kawałek blaszki: Zn, Cu, Mg.
4) Zn + HNO3
Obserwacje: Powstaje osad na dnie w postaci proszku oraz wydziela się wodór w postaci gazowej.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Zn + 2HNO3→Zn(NO3)2 + H2↑
5) Cu + HNO3
Obserwacje: Po podgrzaniu zachodzi zmiana koloru na niebieski oraz wydzielenie NO.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: 3Cu + 8HNO3→3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + H2O
6) Mg + HNO3
Obserwacje: Magnez buzuje, wydziela się wodór w postaci gazowej.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Mg + 2HNO3→Mg(NO3)2 + H2↑
Do trzech probówek wlaliśmy HCl oraz do każdej wprowadziliśmy kawałek blaszki: Zn, Cu, Mg.
7) Zn + HCl
Obserwacje: Cynk buzuje, wydziela się wodór w postaci gazowej.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Zn + 2HCl→ZnCl2 + H2↑
8) Cu + HCl
Obserwacje: Miedź nie reaguje z kwasami beztlenowymi.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Cu + HCl→ brak reakcji
9) Mg + HCl
Obserwacje: Powstaje osad na dnie oraz pęcherzyki.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Mg + 2HCl→MgCl2 + H2↑
10) Al + HNO3st
Obserwacje: Warstwa tlenku chroni przed dalszymi reakcjami.
Wnioski: Reakcja pasywacji.
Reakcja: 2Al + 2HNO3st → Al2O3 + 2NO↑ + H2O - pasywacja
11) Cu + HNO3st
Obserwacje: Zmiana koloru na zielony, wydziela się gaz NO2.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Cu + 4HNO3st→ Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O
12) Al + HClst
Obserwacje: W stężonym kwasie nie utleniającym, warstewka Al2 O3 ulega naruszeniu. Wydziela się wodór w postaci gazowej.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: 2Al + 6HClst→ 2AlCl3 +3H2↑
13) Cu + HClst
Obserwacje: Miedź nie reaguje z kwasami beztlenowymi.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Cu + HClst→ brak reakcji
3b) Cementacyjne wydzielanie metali.
Metale jako pierwiastki elektrododatnie mają zdolność do oddawania elektronów walencyjnych i przechodzenia w stan jonów dodatnich. Każdy metal o niższym potencjale elektrodowym redukuje kationy każdego innego metalu o wyższym potencjale elektrodowym, czyli metal mniej szlachetny powoduje wydzielanie - cementację metalu bardziej szlachetnego.
Przebieg ćwiczenia:
Do pięciu probówek wlaliśmy po 2cm³ roztworu AgNO3 a następnie do każdej z nich wprowadziliśmy: Zn, Cu, Mg i obserwowaliśmy każdą z reakcji przez 3 min.
1) Zn + 2AgNO3
Obserwacje: Na dnie wydzieliło się srebro.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + Ag↓
2) Cu + 2AgNO3
Obserwacje: Blaszka miedzi rozpuściła się i wydzieliło się srebro.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Cu + 2AgN)3 → Cu(NO3)2 + Ag↓
3) Mg + 2AgNO3
Obserwacje: Na dno probówki opada Mg.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Mg+ 2AgNo3 → Mg(NO3)2 + Ag↓
Następnie czynność tą powtórzyliśmy wlewając CuSO4.
4) Zn + CuSO4
Obserwacje: Na dno opadł cynk.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Zn+ CuSO4 → ZnSO4+Cu↓
5) Cu + CuSO4
Obserwacje: Miedź opadła na dno i nie zmieniła koloru.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Cu+ CuSO4 → brak reakcji
6) Mg + CuSO4
Obserwacje: Zmiana koloru na zielony.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Mg+ CuSO4 → MgSO4+Cu↓
Do trzech probówek wlaliśmy Pb (NO3)2 oraz wprowadziliśmy płytki: Zn, Cu, Mg.
7) Zn + Pb(NO3)2
Obserwacje: Na dno opadły grudki ołowiu.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Zn + Pb(NO3)2→ Zn(NO3)2+Pb
8) Cu + Pb(NO3)2
Obserwacje: Miedź opadła na dno.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Cu + Pb(NO3)2→brak reakcji
9) Mg + Pb(NO3)2
Obserwacje: Na dno probówki opadły grudki magnezu.
Wnioski: Reakcja zachodzi.
Reakcja: Mg + Pb(NO3)2 → Mg(NO3)2+Pb
10) Zn+ZnSO4
Obserwacje: Część cynku opadła na dno a reszta pozostała u góry.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Zn+ZnSO4→ brak reakcji
11) Cu+ZnSO4
Obserwacje: Miedź opadła na dno.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Cu +ZnSO4→ brak reakcji
12) Mg+ZnSO4
Obserwacje: Magnez nie opada na dno.
Wnioski: Reakcja nie zachodzi.
Reakcja: Mg +ZnSO4→ brak reakcji
Literatura:
- Saternus M., Fornalczyk A., Dankemyer-Łączny J.: Chemia ogólna dla metalurgów, Pol. Śl., Gliwice, 2007.
- Skrypt nr 2270 pod redakcją D. Krupkowej Pt. ”Ćwiczenia z chemii ogólnej dla studentów inżynierii materiałowej i metalurgii”.
Wyszukiwarka