Kovy I. a II. A skupiny – laboratorní práce

 

   Otázka: Kovy I. a II. A skupiny

   Předmět: Chemie – laboratorní práce

   Přidal(a): Luboš

 

 

 

Úkol č. 1: Příprava a reakce oxidu hořečnatého

Princip: Hořčík je stříbrolesklý kov. Tvoří hořečnaté ionty, ale v některých jeho sloučeninách se uplatňují kovalentní vazby. Za zvýšené teploty je značně reaktivní.

Pomůcky: kahan, chemické kleště, porcelánová miska, filtrační aparatura

Chemikálie: hořčíková páska, alkoholický roztok fenolftaleinu

Postup: Hořčíkovou pásku jsme vložili do plamene. Hořčík se zapálil a shořel za vzniku MgO a nitridu hořečnatého. Produkt jsme zachytili do porcelánové misky a k získanému prášku jsme přidali malé množství vody. Směs jsme promíchali a po chvíli přefiltrovali.

Rovnice:

2Mg+ O2 → 2MgO
MgO+H2O → Mg(OH)2

Na rozdíl od práškového MgO, krystalická forma s vodou téměř nereaguje. Nitrid hořečnatý reaguje s vodou podle reakce: Mg3N2 + H2O →Mg(OH)2 + NH3
Vzniklý amoniak ve vodě alkalicky hydrolyzuje podle známé reakce: NH3 + H2O→  NH4 + + OH

 

Závěr: K filtrátu jsme přikápli pár kapek indikátoru. Vzniklo nám fialové zbarvení, což je důkazem OH skupiny.

 

Úkol č. 2: příprava síranu hořečnatého

Princip: Hořčík je reaktivní kov, který snadno tvoří kationty. Je schopen vytěsnit vodík z kyselin, protože má větší schopnost ztrácet valenční elektrony a vytvářet kationty než vodík, který naopak jeho valenční elektrony přijme. Tohoto chemického děje využíváme při přípravě heptahydrátu síranu hořečnatého

Pomůcky: kádinky, odpařovací miska, krystalizační miska

Chemikálie: H2SO4– 10%, hořčík

Postup: do 5 cm3 kyseliny sírové jsme přidali malé kousky hořčíku, dokud se hořčík v misce nerozpustil. Při rekci se vyvíjel vodík. Roztok jsme nalili na odpařovací misku a vodu odpařili. Zbytek na misce- síran hořečnatý- jsme rozpustili v malém množství vody. Roztok jsme přelili do krystalizační misky a nechali ho v klidu do druhého dne.

Rovnice: Mg+ H2SO4 → MgSO4 + H2

 

Závěr: Získali jsme průhledné krystaly.

 

Úkol č. 3: Důkaz Mg2+ v minerální vodě

Princip: K důkazu využíváme málo rozpustných sloučenin, které tyto ionty tvoří s některými anionty.

Pomůcky: zkumavky, stojan na zkumavky

Chemikálie: minerální voda, roztok obsahující Mg2+ – 5%, kontrolní amoniak- 10%, fosforečnan sodný, uhličitan sodný – 5%

Postup: K 1 cm3 hořečnaté soli jsme přidali několik kapek zředěného amoniaku a 1 cm3 roztoku Na3PO4.  Získanou směs jsme povařili. Vyloučila se nám bílá sraženina. Sraženina obsahovala krystalky vhodné pro mikroskopický důkaz. Dále k 1 cm3 hořečnaté soli přidáme 1 cm3 roztoku Na2CO3 a poté přidali fenolftalein.

 

Závěr: Jelikož směs obsahovala hořečnaté kationty vyloučila se nám bílá sraženina NH4MgPO4.
Po přidání fenolftaleinu jsme potvrdili důkaz Mg2+ v minerální vodě magnesia→ fialové zbarvení.

 

Úkol č. 4: Příprava a reakce hydroxidu vápenatého

Princip: Tepelným rozkladem vápence CaCO3 vzniká CaO a CO2. Oxid vápenatý reaguje s vodou za vzniku hydroxidu vápenatého, který působením oxidu uhličitého tvrdne na uhličitan vápenatý

Pomůcky: porcelánový kelímek, trojnožka, žíhací triangl, kahan, kádinka-150 cm3, laboratorní lžička, skleněná tyčinka, skleněná trubička, zkumavky, stojan na zkumavky, pipeta

Chemikálie: fenolftalein, CaCO3, CaO, HCl- 10%

Postup: Do porcelánového kelímku jsme nasypali asi 3 g uhličitanu vápenatého. Kelímek jsme žíhali nad kahanem asi 15 minut. Po vychladnutí jsme vysypali vyžíhanou směs do kádinky. Na kousek páleného vápna- získaného produktu jsme přikapávali vodu. Začalo se vyvíjet teplo a přidaná voda se začala měnit na vodní páru. Přidali jsme další množství vody a tím jsme získaly tzv. vápenné mléko, získaný hydroxid vápenatý byl ve vodě málo rozpustný a po přefiltrování jsme dostali vápennou vodu. Asi 3 cm3 vápenné vody jsme nalili do dvou zkumavek. Do roztoku v první zkumavce jsme přidali několik kapek fenolftaleinu- roztok se nám zbarvil červenofialově a do roztoku v druhé zkumavce jsme vydechovali skleněnou trubičkou oxid uhličitý. Roztok se nám po chvíli zakalil. S vydechováním jsme pokračovali tak dlouho, dokud se nám roztok vyčeřil. Málo rozpustný uhličitan vápenatý reagoval s CO2 za vzniku dobře rozpustného hydrogenuhličitanu vápenatého. Roztok hydrogenuhličitanu vápenatého jsme povařili a pak ze zkumavky vylili.

Rovnice:  CaCO3→ CaO+CO2
CaO+H2O→ Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 +H2O
CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca(HCO3)2
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

 

Závěr: Na stěnách zkumavky se nám vyloučil uhličitan vápenatý. Tímto způsobem vznikl z tvrdé vody kotelní kámen. Zkumavku jsme vyčistili kyselinou chlorovodíkovou, díky níž se kotelní kámen odstranil.

 

Úkol č. 5: Důkazy Ca2+, Sr2+, Ba2+

Princip: k analytickému důkazu kationtů Ca2+, Sr2+, Ba2+ využíváme vznik málo rozpustných sloučenin, které tyto ionty tvoří s některými anionty a zbarvení plamene ionty Ca2+, Sr2+, Ba2+

Pomůcky: zkumavky, stojánek na zkumavky, Pt- drátek, kahan

Chemikálie: Ca2+, Sr2+, Ba2+ -pevné látky, roztok (NH4)2CO3- 10%, HCl- 20%

Postup: Roztoky solí kovů alkalických zemin poskytují s roztokem uhličitanu amonného sraženinu příslušných uhličitanů.
Platinový drátek jsme ponořili do HCl a vyžíhali jsme jej. Tento postup jsme několikrát opakovali, až byl drátek úplně čistý. Znovu jsme ho poté ponořili do roztoku HCl a pak do pevné soli kovu tak, aby na něm ulpěly krystalky soli. Potom jsme drátek zasunuli na okraj nesvítivé části plamene a pozorovali zbarvení plamene.

Rovnice: Ca2+ + CO3 2- →CaCO3
Sr2+ + CO3 2- → SrCO3
Ba2+ +CO3-2 → BaCO3

 

Závěr: Plamen se barvil těkavými sloučeninami vápníku- červeno oranžově, stroncia- karmínově červeně a barya- žlutozeleně.

 

Úkol č. 6: Analytické důkazy Li+, Na+, K+

Princip: Většina sloučenin alkalických kovů je ve vodě dobře rozpustná a k důkazu iontů Li +, Na+, K+ není vhodná. Proto využíváme k důkazu jejich vlastnosti barvit plamen.

Pomůcky: Pt- drátek

Chemikálie: soli iontů Li+, Na+, K+– pevné látky, roztok HCl- 20%

Postup: Platinový drátek jsme ponořili do HCl a vyžíhali. Tento postup jsme opakovaly několikrát, až byl drátek čistý. Znovu jsme ho ponořili do roztoku HCl a pak do pevné soli alkalického kovu tak, aby na něm ulpěly krystalky soli. Potom jsme drátek zasunuly do nesvítivé části plamene a pozorovaly zbarvení plamene.

 

Závěr: Plamen se barví těkavými sloučeninami lithia- červeně, sodíku- žlutě oranžový a draslíku- světle fialově.






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: