Лабораторная работа №8, страница 147, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Ознакомление с образцами важнейших солей натрия, калия, кальция и сравнение химической активности металлов магния

Реактивы:

• соли натрия, калия
• соли кальция, магния
• вода

Химическая посуда и лабораторное оборудование:

• фарфоровая чашка
• штатив для пробирок
• пробирки
• фильтровальная бумага
• пинцет

Техника безопасности. Требуется соблюдение правил работы с растворами кислот, щелочей и нагревательными приборами.

Ход работы

Опыт 1.

1. Рассмотрите образцы важнейших солей натрия, калия, кальция, магния и заполните таблицу:

Название соли | Химическая формула | Внешний вид, цвет | Растворимость в воде

Опыт 2. Качественное определение ионов натрия, калия, кальция

Очищенную нихромовую проволоку окуните (для каждой соли отдельно) в насыщенные растворы солей кальция, натрия, калия и внесите в бесцветное пламя газовой горелки. Ионы натрия окрашивают бесцветное пламя горелки в желтый, калия — в розовый, кальция — в кирпично-красный цвет.

Опыт 1.

В ходе выполнения данного опыта необходимо изучить физические свойства (внешний вид, цвет, растворимость в воде) наиболее распространенных солей натрия, калия, кальция и магния. Результаты наблюдений заносятся в таблицу. В качестве примеров важнейших солей можно рассмотреть следующие:

Ответ: Таблица с характеристиками важнейших солей натрия, калия, кальция и магния заполнена выше. Большинство солей щелочных металлов (натрия, калия) и многие соли магния представляют собой белые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Соли кальция могут быть как растворимыми (например, хлорид кальция), так и нерастворимыми (например, карбонат кальция).

Этот опыт демонстрирует один из методов качественного анализа – определение ионов металлов по окрашиванию пламени. Атомы некоторых металлов, попадая в высокотемпературную зону пламени, возбуждаются, а затем возвращаются в основное состояние, испуская при этом свет определенной длины волны (цвета), характерной для каждого элемента.

Порядок выполнения:

1. Нихромовую проволоку, закрепленную в держателе, тщательно очищают, прокаливая в пламени горелки до тех пор, пока она не перестанет придавать пламени какую-либо окраску. Для более эффективной очистки проволоку можно поочередно окунать в концентрированную соляную кислоту и прокаливать.
2. Очищенную проволоку окунают в насыщенный раствор исследуемой соли (или зацепляют на кончик проволоки кристаллик соли).
3. Проволоку с образцом вносят в наиболее горячую, бесцветную часть пламени горелки.
4. Наблюдают за окрашиванием пламени.

Ожидаемые результаты (наблюдения):

• При внесении в пламя соли натрия (например, $NaCl$), пламя окрашивается в яркий, насыщенный желтый цвет.
• При внесении в пламя соли калия (например, $KCl$), пламя окрашивается в розово-фиолетовый (сиреневый) цвет. В задании указан розовый. Эта окраска менее интенсивна, чем у натрия, и может быть не видна на фоне даже следовых количеств натрия. В таком случае для наблюдения используют кобальтовое стекло, которое поглощает желтый свет.
• При внесении в пламя растворимой соли кальция (например, $CaCl_2$), пламя окрашивается в кирпично-красный цвет. Нерастворимые соли, как $CaCO_3$, не могут быть использованы в этом опыте в виде раствора без предварительного химического превращения.

Ионы магния $Mg^{2+}$ не придают пламени горелки характерной окраски в видимой части спектра, поэтому этим методом их не определяют.

Ответ: Качественное определение ионов натрия, калия и кальция проводят методом пламенной фотометрии, наблюдая за окрашиванием пламени горелки при внесении в него солей этих металлов. Ионы натрия ($Na^+$) окрашивают пламя в желтый цвет, ионы калия ($K^+$) — в розово-фиолетовый (в задании – розовый), а ионы кальция ($Ca^{2+}$) — в кирпично-красный.