Реакция натрия с водой с фенолфталеином

Эксперимент «Натрий на воде»

Почему металл не тонет, а бегает по воде?

Можно ли заставить металл бегать по воде? Давайте проверим!

Меры предосторожности

Проводите опыт в защитных перчатках, очках и маске. Соблюдайте технику безопасности при работе с огнем и горючими предметами, а также активными металлами (литий, натрий, калий, рубидий, цезий).

Внимание! Не проводите этот опыт самостоятельно — только в присутствии профессионала!

Реагенты и оборудование:

• металлический натрий;
• 1%-й р-р фенолфталеина;
• 1%-й р-р индигокармина;
• 1%-й р-р тимолового синего;
• вода;
• кристаллизатор (3 шт.).

Пошаговая инструкция

В кристаллизаторы наливаем воду и добавляем растворы индикаторов: в первый кристаллизатор капаем фенолфталеин, во второй — индигокармин, а в третий — тимоловый синий. Добавляем по кусочку металлического натрия. Наблюдаем изменение окраски во всех трех кристаллизаторах.

Пояснение процессов

Натрий — очень активный металл, он способен вытеснять водород из воды. Реакция натрия и воды нередко сопровождается взрывом. Если маленький кусочек натрия бросить в кристаллизатор с водой и кислотно-основным индикатором, натрий будет быстро бегать по поверхности жидкости. При этом он будет плавиться, превращаясь в красивую «бусину», которая может даже загореться!

Почему натрий бегает

При взаимодействии с водой выделяется водород, который подталкивает натрий к «бегству».

Почему натрий плавится и загорается

Реакция натрия с водой сопровождается выделением огромного количества тепла — из-за этого металл плавится. Этой энергии реакции достаточно, чтобы поджечь выделяющейся водород!

Почему изменяется цвет растворов

Фенолфталеин, индигокармин и тимоловый синий являются кислотно-основными индикаторами, то есть веществами, которые изменяют свой цвет в зависимости от водородного показателя среды. При взаимодействии натрия с водой образуется гидроксид натрия, который является очень сильным основанием — так среда становится щелочной. Фенолфталеин меняет цвет от бесцветного к малиновому, индигокармин — от синего к зеленому, а тимоловый синий — от желтого к синему.

Источник

Натрий: способы получения и химические свойства

Натрий — это щелочной металл, серебристо-белого цвета. Легкий, очень мягкий, низкая температура плавления.

Относительная молекулярная масса Mr = 22,990; относительная плотность по твердому состоянию d = 0,968; относительная плотность по жидкому состоянию d = 0, 27; t_пл = 97,83º C; t_кип = 886º C.

Способ получения

1. Натрий получают в промышленности электролизом расплава гидроксида натрия, в результате образуется натрий, кислород и вода:

4NaOH → 4Na + O₂↑ + 2H₂O

Качественная реакция

Качественная реакция на натрий — окрашивание пламени солями натрия в желтый цвет .

Химические свойства

Натрий — активный металл; на воздухе реагирует с кислородом и покрывается оксидной пленкой. Воспламеняется при умеренном нагревании; окрашивает пламя газовой горелки в темно-красный цвет.

1. Натрий — сильный восстановитель . Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами :

1.1. Натрий легко реагирует с галогенами с образованием галогенидов:

2Na + I₂ = 2NaI

1.2. Натрий реагирует с серой с образованием сульфида натрия:

2Na + S = Na₂S

1.3. Натрий активно реагирует с фосфором и водородом . При этом образуются бинарные соединения — фосфид натрия и гидрид натрия:

3Na + P = Na₃P

2Na + H₂ = 2NaH

1.4. С азотом натрий реагирует при температуре 100º С и электрическом разряде с образованием нитрида:

1.5. Натрий реагирует с углеродом с образованием карбида:

1.6. При взаимодействии с кислородом при температуре 250–400º C натрий образует пероксид натрия:

2. Натрий активно взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Натрий реагирует с водой . Взаимодействие натрия с водой приводит к образованию щелочи и водорода:

2Na 0 + 2 H₂ O = 2 Na + OH + H₂ 0

2.2. Натрий взаимодействует с кислотами . При этом образуются соль и водород.

Например , натрий реагирует с разбавленной соляной кислотой :

2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂ ↑

2.3. Натрий может реагировать с аммиаком , при этом образуются амид натрия и водород:

2.4. Н атрий может взаимодействовать с гидроксидами:

Например , натрий взаимодействует с гидроксидом натрия при температуре 600º С:

2Na + 2NaOH = 2Na₂O + H₂

Источник

«Дни открытых дверей»
в кабинете химии

Каждый год в апреле в школе проходит «День открытых дверей», который проводят старшеклассники. Учащиеся начальной школы и воспитанники подготовительных групп детского сада приходят в кабинет химии, и старшеклассники рассказывают им о науке химии, демонстрируют занимательные опыты.

Такие встречи имеют огромное значение и для зрителей, и для демонстраторов. Ведь не секрет, что в настоящее время в России, да и во всем мире, имеет место хемофобия, вызывающая изначальное пренебрежение к предмету. Но после таких встреч эта проблема перестает для нас существовать. И малыши ждут-не дождутся, когда же они начнут изучать эту увлекательную науку.

У старшеклассников, выступающих в роли учителя, наряду с экспериментальными навыками развиваются педагогические, а часто и артистические способности, ведь одновременно с показом опытов ребята разыгрывают миниспектакли.

Необходимо помнить, что для воспитанников детского сада встречи должны быть не более 10 мин. Во время демонстрации детям нужно пояснять, что все опыты – шутки (змея ненастоящая, делаем операцию «понарошку» и т.п.), и обязательно предупреждать, чтоб дома ничего не пытались повторить сами. Для учащихся начальной школы встреча может продолжаться 25–30 мин.

Сценарий «Дня открытых дверей»
для воспитанников детского сада

Учитель. Здравствуйте, дорогие ребята! Сегодня вы пришли в самый удивительный кабинет нашей школы. Ведь те, кто изучает химию, становятся немножко волшебниками. После уроков ребята выращивают кристаллы (ученик-ассистент демонстрирует лучшие экземпляры кристаллов), изготавливают свечи, которые горят разноцветным пламенем (демонстрирует), делают краски и рисуют ими (показывает рисунки). Кроме этого, ребята умеют еще очень многое и свои любимые опыты покажут вам.

1-й ученик. Сегодня я покажу вам настоящую радугу. В семь одинаковых пробирок добавлю вот это волшебное вещество. А вы называйте мне цвет, который при этом получается. (Ученик добавляет универсальный индикатор в растворы кислоты, хлорида алюминия, в дистиллированную воду, водопроводную воду, в растворы дигидрофосфата натрия, гидрофосфата натрия, гидроксида натрия.)

А сейчас я добавлю бесцветный раствор вот в эти пробирки с малиновым раствором. Что вы видите? (К подкисленному, нейтральному и щелочному растворам перманганата калия добавляет сульфит калия.)

Учитель. А я покажу опыт, который мы назвали «Химический дракон». К белому порошку в стеклянном сосуде добавляю самую главную для химиков серную кислоту. (Сахар в цилиндре обугливается и поднимается вверх по цилиндру, процесс сопровождается выделением паров воды.)

Опыт «Химический дракон»

2-й ученик. Ребята, а вы любите летом посидеть у фонтана? Мы тоже любим, но жаль, что сейчас не лето, да и фонтана рядом нет. Хотя, если знаешь химию, то нет ничего невозможного. (К кристаллизатору, наполненному водой с добавлением фенолфталеина, подносит колбу, заполненную аммиаком и закрытую пробкой со вставленной в нее длинной пипеткой. Колбу переворачивает, опуская пипетку в кристаллизатор. Вода поднимается по пипетке, заполняет колбу, цвет фенолфталеина меняется.)

3-й ученик. А сейчас вы увидите несколько волшебных превращений в одной пробирке. (Поочередно в большую пробирку добавляет растворы хлорида железа(III), карбоната натрия, соляной кислоты, роданида калия, фторида натрия, гидроксида натрия, сульфида натрия. Сначала выпадает кирпично-красный осадок, затем он растворяется, образуется прозрачный раствор, который при добавлении роданида калия окрашивается в кроваво-красный цвет. После добавления фторида натрия окрашивание пропадает. При добавлении щелочи выпадает кирпично-красный осадок, а в конце образуется осадок черного цвета.)

1-й ученик. Подумаешь, я могу еще лучше. (Добавляет поочередно в большую пробирку с раствором сульфата меди(II) карбонат натрия, соляную кислоту, йодид калия, тиосульфат натрия, раствор аммиака, 3?%-й раствор пероксида водорода, сульфид натрия. Сначала в голубом растворе образуется бирюзовый осадок, при добавлении кислоты осадок растворяется, выделяется газ. После добавления йодида калия появляется осадок, меняющий свой цвет с желтого до коричневого. После добавления тиосульфата натрия осадок становится белым, затем образуется ярко-синий раствор, который «вскипает» при добавлении пероксида водорода. И в конце опять появляется осадок черного цвета.)

2-й ученик. Ребята, а вы любите фотографироваться? Сейчас я вас сфотографирую. Посмотрите на этот листок внимательно. Самый внимательный на нем и получится. Фотографию необходимо проявить. (Сбрызгивает лист из пульверизатора.) Кто у нас получился? (На листе раствором щелочи нарисована рожица, в пульверизаторе раствор фенолфталеина.)

3-й ученик. Кто из вас самый смелый? О, как много! Ну тогда подходите, я вас резать буду. Что, нет желающих? (Если никто из детей не решится, «операцию» проводят на одном из демонстраторов.) Ассистент, дайте йод. (Ученик подает раствор хлорида железа(III).) Чтобы было все стерильно, йодом смажем мы обильно (обмакивает вату в раствор и смачивает руку). Скальпель! При каждой операции нужна стерилизация (обмакивает скальпель в раствор роданида калия, подносит к руке и аккуратно проводит). Вот видите, какой молодец! Кровь течет, а он улыбается. Сейчас вылечим (протирает руку ватой, смоченной раствором тиосульфата натрия). Вот видите, от разреза – ни следа.

1-й ученик. А сейчас мы устроим настоящий праздничный салют в честь вашего прихода. (В пробирки с мелом ученики добавляют раствор соляной или серной кислот и закрывают пробками. Пробок должно быть несколько для каждой пробирки. Когда вылетает одна, закрывают пробирку следующей пробкой и т.д. Пробки лучше брать пластмассовые.)

2-й ученик. В заключение мы покажем вам наш любимый опыт «Извержение вулкана». (Поджигает дихромат аммония, насыпанный на металлический лист.)

3-й ученик. Наша встреча окончена. Но мы с вами прощаемся ненадолго. Пока вы учитесь в начальных классах, будете постоянными гостями в нашем кабинете. А когда подрастете, то, возможно, и сами будете показывать опыты малышам.

«День открытых дверей»
для учащихся начальной школы

1. «Волшебный сосуд». В начале мероприятия в эксикатор на дно наливают немного раствора аммиака и помещают туда цветы, которые постепенно изменяют свой цвет.

2. «Необычный металл». Небольшой кусочек натрия с помощью пинцета помещается в воду с фенолфталеином.

Взаимодействие натрия с водой

3. «Несгораемый платок». Предварительно увлажненный платок смачивают в этиловом спирте. Один ученик держит платок пинцетом, второй поджигает.

4. «Фейерверк». В ступке растирают натрий с серой, смесь воспламеняется и горит с разбрызгиванием искр.

5. «Дым без огня». Один цилиндр смочен концентрированной соляной кислотой, второй – аммиаком, оба прикрыты стеклами. Цилиндры подносят друг к другу, убирают стекла. Густой белый дым заполняет сосуды.

6. «Таинственные письмена». Заранее насыщенным раствором нитрата калия на лист наносится рисунок и подсушивается. Линии не должны пересекаться и прерываться. Поджигают начало контура рисунка. Огонь распространяется по линии, и рисунок проступает.

7. «Жар-птица». В фарфоровую чашку с этиловым спиртом помещают кристаллы хлоридов меди, лития, стронция, кальция, натрия. Поджигают спирт: соли окрашивают пламя в разные цвета. Опыт лучше выглядит при затемнении.

8. «Старик Хоттабыч». В фарфоровую чашку помещают 0,3 г порошка алюминия и 4 г йода. Содержимое растирают, пестиком добавляют каплю воды, которая является катализатором реакции. Образуется коричнево-фиолетовый дым. Опыт следует проводить в вытяжном демонстрационном шкафу.

9. «Огонь без спичек». На стальной лист помещают 0,3 г перманганата калия, смачивают концентрированной серной кислотой, вокруг горкой насыпают древесные опилки. Сверху капают этиловый спирт. Происходит самовозгорание.

10. «Золотой дождь». Предварительно из ацетата свинца и йодида калия в пробирке получают желтый осадок йодида свинца. Добавляют к осадку уксусную кислоту и нагревают до исчезновения осадка. При демонстрации опыта пробирку с раствором опускают в стакан с холодной водой. Выпадают красивые чешуйчатые кристаллы.

11. «Химические водоросли». Заранее в раствор силикатного клея добавляют соли железа, меди, никеля, кобальта, хрома и других окрашенных солей.

12. «Мармелад». К раствору силикатного клея добавляют фенолфталеин и соляную кислоту. В пробирке образуется твердый гель кремниевой кислоты, похожий на желе или мармелад, переворачивают пробирку, содержимое не выливается.

13. «Песчаные змеи». На стальной лист насыпают небольшую горку из песка, внутрь помещают таблетку сухого горючего, сверху – таблетку норсульфазола. Поджигают сухое горючее. Из песка «выползает» огромная черная «змея».

Источник