Оксид магния плюс вода плюс фенолфталеин

Химия и Химики № 3 2012
Предварительный вариант

Горение магния на воздухе

При нагревании магний способен гореть на воздухе, излучая ослепительно-белый свет со значительной долей ультрафиолетовых лучей. По этой причине наблюдение за вспышкой магния (и смесей на его основе) может навредить глазам. Более того, свет от вспышки магния способен вызвать взрыв смеси хлора и водорода. В прошлом яркие магниевые вспышки использовали в фотографии, позже стали использовать одноразовые лампы-вспышки — также магниевые. В наше время эти устройства полностью вытеснены импульсными ксеноновыми лампами.

Магниевая фотовспышка

Магниевая лампа-вспышка (одноразовая)

После сгорания магния остается белый оксид, который содержит небольшое количество нитрида: подобно своему соседу по периодической системе — литию — магний реагирует с азотом, однако если литий вступает в реакцию с азотом уже при комнатной температуре, то в случае магния для прохождения реакции нужно нагревание.

Магниевый порошок загорается довольно легко — для этого достаточно спички, однако порошок магния быстро сгорает, что неудобно для большинства экспериментов. Компактные куски магния загораются трудно: для этого необходимо большое и горячее пламя (причем воспламенению магния часто предшествует плавление). Наиболее удобным вариантом является магниевая фольга или не слишком мелкие стружки.

В нашем распоряжении были только куски магния [1] от крылатой ракеты. Это не самый лучший вариант для демонстрации горения, тем не менее, такой магний вполне можно поджечь. Для удобства мы напилили кусочков размером примерно 5 х 5 мм. Магний держали пинцетом и направляли на него пламя водорода, который выходил из тонкой стальной трубки (игла от медицинской капельницы со срезанным концом). Металл раскалялся, плавился и загорался ослепительно-белым пламенем.

Однако не все проходило гладко. В частности, магний быстро покрывался рыхлой оксидной пленкой, которая сильно мешала горению. Ее приходилось снимать. Расплавленный металл было трудно удержать пинцетом, поскольку он легко стекал вниз. Поэтому пинцет пришлось заменить. Мы взяли ложечку из сеточки (нержавеющая сталь). Из ложки металл уже стекал меньше, но оксидная пленка образовывалась еще в большей мере.

_______________________
1 Вернее сплава с содержанием магния около 90%, который называется «электрон».

Где взять магний?

Крылатая ракета

Магний (кусок крылатой ракеты)

—>

Горение магния на воздухе

После сгорания остался белый оксид, непрореагировавший магний и другие металлы, которые содержались в сплаве. Подобно оксидам щелочных и щелочноземельных металлов оксид магния (другое название — «жженая магнезия») реагирует с водой, образуя гидроксид. В этом очень легко убедиться. Мы взяли немного крупинок оксида магния и поместили в стакан с водой (дистиллят). Сразу же прибавили немного раствора фенолфталеина. Почти сразу же появилась слабая малиновая окраска, которая при стоянии и встряхивании значительно усилилась [2]. Как видите, оксид магния реагирует с водой далеко не так бурно, как оксид кальция (негашеная известь) [3].

____________________________________________________
2 Строго говоря, щелочная среда могла образоваться в результате взаимодействия нитрида магния с водой:

Для удаления аммиака раствор с осадком гидроксида магния можно прокипятить, и только потом добавлять фенолфталеин (- прим. чит.).

3 Напомним, что реакция оксида кальция с водой протекает очень активно: вода при этом часто закипает. Если вылить небольшое количество воды на правильно приготовленный оксид кальция, последний может раскалиться до свечения.

Источник

Лабораторная работа

«Важнейшие классы химических соединений».

Выполнила: Косяк Анна

Факультет: НУК РЛМ

Группа: БМТ2 — 12

Дата выполнения: 10. 09. 2004

Дата сдачи: 17. 09. 2004

Получить представление о классах химических соединений и как распознавать оксиды, соли, основания, кислоты в растворах. Освоить способы получения этих веществ и исследовать их взаимодействие между собой и другими веществами.

2. Теоретическая часть.

Важнейшими классами химических соединений являются оксиды, кислоты основания и соли.

Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых – кислород. Оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие в свою очередь делятся на основные, кислотные и амфотерные.

Основными оксидами называются оксиды, которым соответствуют основания.

Кислотными оксидами называются те, которым соответствуют кислоты.

Амфотерными оксидами – называются те, которые в зависимости от условий проявляют основные и кислотные свойства

Основания – сложные вещества, в состав которых входят ионы металлов, соединенные с одной или несколькими гидроксильными группами.

Кислоты – сложные вещества, которые состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов, и кислотных остатков. Кислоты делятся на кислородные и безкислородные. Число атомов водорода, способных свободно замещаться на металл, определяет основность кислоты:

одноосновные – HBr, HClO₃;

Соли – сложные вещества, которые можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекулах кислот атомами металлов или как продукты замещения гидроксогрупп в молекулах гидроксидов кислотными остатками. Соли делятся на основные, кислые, средние, двойные и смешанные.

Основные соли – соли, которые образуются при неполном замещении гидроксогрупп оснований кислотными остатками.

Средние соли – соли, которые образуются при полном замещении атомов водорода в молекулах кислот атомами металлов.

Кислые соли – соли, которые образуются при неполном замещении атомов водорода в молекулах кислот атомами металлов.

3. Практическая часть.

3. 1 Опыт 1.

1. Название эксперимента.

Получение оксида магния.

2. Ход эксперимента.

Стружку магния серого цвета тигельными щипцами вносим в пламя горелки.

Через некоторое время магний вспыхивает ослепительно белым светом, цвет пламени горелки при этом ярко – красный.

4. Уравнение реакции.

O 0 ₂ + 4e = 2O -2 1 окислитель процесс восстановления

Mg 0 — 2e = Mg +4 2 восстановитель процесс окисления.

5. Иллюстрационный материал

6. Вывод.

При нагревания магния в присутствии кислорода воздуха получается оксид магния MgO. Причем магний вспыхивает ослепительно белым пламенем, а пламя при этом становится ярко – красным.

7. Ход эксперимента.

Опускаем стружку магния с образовавшимся оксидом магния MgO в пробирку с дистиллированной водой и добавляем фенолфталеин.

Цвет содержимого пробирки становится малиновым. Остается осадок гидроксида магния, так как он не растворим в воде.

9. Уравнение реакции.

10. Иллюстрационный материал.

При реагирования оксида магния с водой получается гидроксид магния. На присутствие щелочной среды указывает окрас раствора в малиновый цвет.

Источник

Эксперимент «Ослепительное пламя»

Горение магния в воде

Этот опыт кажется простым, но в нем скрыто очень много интересных химических процессов.

Реагенты и оборудование:

магниевая полоска;
горячая вода;
раствор фенолфталеина;
стакан;
спиртовка;
пинцет;
зажигалка или спички.

Пошаговая инструкция

В пламени спиртовки поджигаем магниевую полоску и опускаем ее в стакан с горячей водой.

Пояснение процессов

Магний — активный металл, но он покрыт прочной оксидной пленкой. При нагревании она разрушается, и магний горит ослепительным белым пламенем. Металл сгорает с образованием оксида и нитрида магния. В парах воды реакция протекает более интенсивно: магний вытесняет из воды водород, и тот воспламеняется, усиливая горение магния. При этом образуется гидроксид магния — слабое основание, которое окрашивает воду с фенолфталеином в розовый цвет. Кроме того, получившийся при горении нитрид магния гидролизуется с образованием гидроксида магния и аммиака. Растворяясь в воде с фенолфталеином, аммиак также окрашивает ее в розовый цвет.

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + Н₂

Mg₃N₂ + 6H₂O → 3Mg(OH)₂ + 2NH₃

Меры предосторожности

Магний горит очень ярким пламенем! Проводите опыт в темных очках — иначе можно получить ожог сетчатки глаз и ослепнуть. Работайте в перчатках, поджигайте магний с помощью пинцета.

Внимание! В эксперименте использованы токсичные и опасные для здоровья вещества. Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.

Источник

Гидроксид магния: способы получения и химические свойства

Гидроксид магния Mg(OH)₂ — неорганическое соединение. Белый, при нагревании разлагается. Не растворяется в воде. Проявляет основные свойства.

Относительная молекулярная масса M_r = 58,32; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,39.

Способы получения

1. Гидроксид магния получают в результате взаимодействия хлорида магния и разбавленного раствора гидроксида натрия, на выходе образуется хлорид натрия и гидроксид магния :

MgCl₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂↓ + 2NaCl

2 . При взаимодействии магния с горячей водой образуется гидроксид магния и водород:

3. Нитрат магния при взаимодействии с разбавленным раствором гидроксида натрия образует нитрат натрия и гидроксид магния:

4. Сульфат магния взаимодействует с разбавленным раствором гидроксида натрия, образуя гидроксид магния и сульфат натрия:

Качественная реакция

Качественная реакция на гидроксид магния — окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет .

Химические свойства

1. Гидроксид магния взаимодействует со сложными веществами :

1.1. Гидроксид магния реагирует с кислотами:

1.1.1. В результате реакции между гидроксидом магния и разбавленной соляной кислотой образуется хлорид магния и вода:

1.2. Гидроксид магния взаимодействует с оксидами:

В результате взаимодействия твердого гидроксида магния и углекислого газа при комнатной температуре образуется гидроксокарбонат магния и вода:

1.3. Гидроксид магния реагирует с солями :

Гидроксид магния взаимодействует с концентрированным и горячим раствором хлорида аммония , образуя хлорид магния, аммиак и воду:

2. Гидроксид магния разлагается при температуре 350 — 480º С, образуя на выходе оксид магния и воду:

Источник

Опыт 1. Получение оксида реакцией соединения

А. Получение оксида магния. Опыт проводите над асбестовой сеткой.

Возьмите тигельными щипцами стружку сплава магния и внесите в пламя горелки. Магний горит ярким белым пламенем, покрываясь белым налетом оксида магния. Напишите уравнения реакции образования оксида магния MgO.

Осторожно опустите стружку с образовавшимся оксидом магния в пробирку с дистиллированной водой, добавьте 2-3 капли фенолфталеина, который является индикатором на наличие ионов гидроксила, определяющих щелочную среду, отметьте окраску раствора.

Напишите уравнение реакции образования гидроксида магния Mg(OH)₂.Сделайте вывод о химическом характере MgO(основный, кислотный, амфотерный).

Б.Получение оксида меди.

Возьмите тигельными щипцами кусочек медной фольги или тонкой медной пластины и прокалите его в пламени горелки до образования черного налета оксида меди CuO. Напишите уравнения реакции образования оксида меди.

В вытяжном шкафу! Налейте в пробирку 30 капель концентрированной соляной кислоты и опустите в нее прокаленный кусочек меди. Обратите внимание на исчезновение черного налета и появление окраски раствора, характерной для иона меди Cu 2+ . Отметьте окраску раствора. Пробирку с отработанным реактивом оставьте в вытяжном шкафу!Напишите уравнение реакции взаимодействия оксида меди с соляной кислотой, сделайте вывод о химическом характере оксида меди (основный, кислотный, амфотерный).

Опыт 2. Получение оксида реакцией разложения

Возьмите тигельными щипцами кусочек мела (карбоната кальция CaCO₃) и прокалите его в пламени горелки. Напишите уравнение реакции разложения карбоната кальция CaCO₃.

Опустите прокаленный мел в пробирку с дистиллированной водой, добавьте 2-3 капли фенолфталеина, отметьте окраску раствора. Напишите уравнение реакции образования гидроксида кальция Ca(OH)₂.

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ

Опыт 3. Получение гидроксида никеля.

В две пробирки внесите по 30 капель сульфата никеля NiSO₄, в каждую из них добавьте по 10 капель раствора гидроксида натрия NaOH. Обратите внимание на окраску образовавшегося гидроксида никеля Ni(OH)₂. Напишите уравнение реакции.

Проверьте растворимость гидроксида никеля в кислоте и избытке щелочи, для чего в первую пробирку добавьте 10 капель NaOH, во вторую – 10 капель раствора соляной кислоты HCI. Результаты опыта запишите в рабочий журнал. Напишите уравнения протекающих реакций. Укажите химический характер гидроксида никеля Ni(OH)₂(основный, кислотный, амфотерный).

Опыт 4. Получение гидроксида алюминия.

В три пробирки внесите по 30 капель сульфата алюминия AI₂(SO₄)₃ .В каждую из них добавьте по 10 капель раствора гидроксида натрия NaOH. Обратите внимание на цвет и плотность образовавшегося гидроксида алюминия AI(OH)₃. Результаты опыта запишите в рабочий журнал. Напишите уравнение реакции.

Проверьте растворимость гидроксида алюминия в кислоте и избытке щелочи, для чего в первую пробирку добавьте 10 капель NaOH, во вторую — 10 капель раствора соляной кислоты HCI, третью пробирку оставьте для сравнения. Напишите уравнение протекающих реакций. Укажите химический характер гидроксида алюминия Al(OH)₃(основный, кислотный, амфотерный)

Опыт 5. Получение гидроксида меди.

В пробирку налейте 30 капель раствора сульфата меди CuSO₄, добавьте 10 капель раствора гидроксида натрия NaOH, отметьте окраску образовавшегося осадка. Напишите уравнение реакции.

Закрепите пробирку в держателе и осторожно нагрейте ее в пламени горелки, обратите внимание на изменение цвета осадка. Результаты опыта запишите в рабочий журнал. Напишите уравнения реакции разложения Cu(OH)₂.

Опыт 6. Получение уксусной кислоты.

В пробирку поместите небольшое количество кристаллического ацетата натрия CH₃COONa и прилейте к нему 15-20 капель раствора соляной кислоты HCI. Обратите внимание на характерный запах раствора, который появляется вследствие летучести образовавшейся уксусной кислоты CH₃COOН. Результаты опыта запишите в рабочий журнал. Напишите уравнение реакции в молекулярной и молекулярно-ионной форме.

Опыт 7. Получение угольной кислоты.

В пробирку поместите небольшой кусочек мела CaCO₃ и прилейте к нему 30 капель раствора соляной кислоты HCI. Результаты наблюдений запишите в рабочий журнал. Напишите уравнения реакций получения и разложения угольной кислоты H₂CO₃ в молекулярной и молекулярно-ионной формах.

Опыт 8. Получение средней (нормальной)соли.

В пробирку внесите 30 капель раствора хлорида бария BaCI₂, добавьте к нему 30 капель раствора сульфата натрия Na₂SO_{4 .}Отметьте цвет и вид образовавшегося осадка BaSO₄. Результаты наблюдений внесите в рабочий журнал. Напишите уравнение реакции в молекулярной и молекулярно-ионной формах.

Опыт 9. Получение основной соли.

В пробирку внесите 30 капель раствора хлорида кобальта CoCI₂, добавьте к нему 5 капель раствора гидроксида натрия NaOH до образования голубого осадка основной соли кобальта CoCI(OH). Результат наблюдения внесите в рабочий журнал.

К полученному осадку добавьте 30 капель раствора гидроксида натрия (NaOH-избыток). Обратите внимание на изменение цвета осадка. Результаты наблюдений внесите в рабочий журнал. Напишите уравнения реакций в молекулярной и молекулярно-ионной формах.

Опыт 10. Получение комплексной соли.

В пробирку налейте 30 капель раствора сульфата меди CuSO₄, добавьте к нему 10 капель водного раствора аммиака (гидроксида аммония NH₄OH) до образования осадка гидроксосульфата меди (CuOH)₂SO_4. Отметьте окраску образовавшегося осадка. Результаты наблюдений внесите в рабочий журнал. Напишите уравнение реакции.

К полученному осадку добавьте 30 капель раствора аммиака (NH₄OH –избыток) до его растворения с образованием комплексного иона [Cu(NH₃)₄] 2+

Результаты наблюдений внесите в рабочий журнал:

1. Отметьте окраску образовавшегося раствора. Эта реакция является характерной и используется для обнаружения ионов меди в растворе.

2. . Напишите уравнения реакций.

Уравнения реакций приведены в учебном пособии«Лабораторный практикум по курсу химии для технических университетов» Часть 2. Изд. МГТУ, 2009, стр.18.

Практическая часть Группа:

Контрольные вопросы Номер бригады

Оценка (в баллах)

Лабораторная работа №

Важнейшие классы химических соединений

Теоретическая часть.

При оформлении теоретической части используйте учебное пособие: «Лабораторный практикум по курсу химии для технических университетов» Часть 2. Изд. МГТУ, 2009, стр.9-15.

Перечислитеважнейшие классы химических соединений:

Дайте определение оксидам.

Дайте определение основным оксидам, приведите соответствующие формулы.

Дайте определение кислотным оксидам приведите соответствующие формулы

, Дайте определение амфотерным оксидам. приведите соответствующие формулы.

Приведите уравнение реакции получения оксида.

Дайте определение гидроксидам.

Дайте определение основаниям.

Какая функциональная группа определяет кислотность основания.

Приведите формулы однокислотных, двухкислотных, трехкислотных оснований:
Приведите уравнение реакции получения основания

Дайте определение кислоте

Приведите примеры бескислородных кислот

Приведите примеры кислородосодержащих кислот

Какая функциональная группа определяет основность кислоты

Приведите примеры одноосновных, двухосновных, трехосновных кислот

Приведите уравнение реакции получения кислоты

Приведите уравнение реакции взаимодействия кислоты с основанием:

Дайте определение амфолитам

Приведите уравнения реакций взаимодействия амфотерных гидроксидов (амфолитов) с кислотой и со щелочью

Дайте определение солям

Приведите примеры средней соли, кислой соли и основной соли

Приведите формулу комплексного соединения

Практическая часть.

Получение и свойства оксидов

Опыт 1. Получение оксида реакцией соединения.

А.Получение оксида магния.

Источник

Читайте также: Наш сок разбавлен водой