DOBIJANJE BAKAR-SULFATA:
Reakcija izmjene između bakar(II) oksida
i sumpornu kiselinu

Praktična nastava 8. razred

Ciljevi. Izvršiti reakciju izmjene između bakar (II) oksida i sumporne kiseline, dobiti kristale bakar sulfata; da se u praksi konsoliduje sposobnost pravilnog rukovanja laboratorijskom opremom, uključujući rukovanje uređajima za grijanje; edukovati učenike da budu oprezni papirologija, pažljiv stav na školsku imovinu; razvijati samostalnost, kreativnost i logičko razmišljanje sposobnost analiziranja, poređenja, izvođenja zaključaka.
Oprema i reagensi.Šema 1 "Opći pogled na reakciju razmjene", shema 2 "Čovjek-miš" (primjeri reakcija izmjene), shema 3 "Kristali bakrenog sulfata", špiritne lampe, šibice, držači epruveta, epruvete, stalci za epruvete, staklo (farmaceutske) lopatice, mikroskopi, stakalca, staklene šipke ili pipete, kartice s uputama; bakar(II) oksid, 10% rastvor sumporne kiseline.

TOKOM NASTAVE

Organiziranje vremena.
Poruka nastavnika o temi, ciljevima i zadacima časa.
Ponavljanje je majka učenja.
Rad sa šemama 1, 2. Ponavljanje obrađenog gradiva o reakcijama razmjene.

Učitelju.

Prije početka lekcije,
Za danas sam vam pripremio zadatke.
Pažljivo pogledajte dijagrame jedan i dva -
Slabo ste upoznati sa reakcijama razmjene...
Pitam vas: zamijenite pitanja formulama,
Prisjećajući se definicije, navedite primjere.

Šema 1

Opšti pogled na reakciju razmjene

Učenici treba da upamte definiciju reakcije razmjene i daju primjere jednadžbi hemijskih reakcija prema šemi 2. Na primjer:

HCl + NaOH \u003d NaCl + H 2 O.

Šema 2

Mouse Man
(primjeri reakcija razmjene)

Nakon toga, nastavnik sumira lekciju za ovu fazu.

Učitelju.

Da, dva složene supstance in reagovati,
Tokom kojih se mijenjaju njihove komponente.
Evo procesa razmene
I to se zove reakcija razmene.

Safety brifing.
Izvodi se uz gitaru na motiv pjesme iz filma "Vjenčanje s mirazom" - "Neću se hvaliti draga, ...".

1. student.

Neću puno reći
Ali želim da vas upozorim:
Pri radu sa kiselinom
Morate zaštititi svoje oči.
Ako dospije na kožu
Zatim brzo isperite vodom.
Ova pravila su jednostavna
Svako od vas bi trebao znati.

2. student.

Tokom reakcije razmene
Od oksida, kiseline
Dobićemo bakar sulfat
Plus malo vode.
Nije potrebno uzimati supstance u ruke
(Uostalom, sulfat je, znaj, otrovan),
Izbjegavajte trovanje
I nemojte štetiti svom zdravlju.

Praktični rad "Dobijanje bakar sulfata"

Uputstvo
(na kartici)

1. Stavite jednu staklenu (apotekarsku) lopaticu bakar(II) oksida u suhu epruvetu. 2. Dodajte 10 kapi rastvora sumporne kiseline. 3. Zagrijte smjesu 15–30 s, ne dovodeći je do ključanja (da biste to učinili, povremeno uklanjajte špiritnu lampu ili epruvetu s plamena). 4. Ostavite da se dobijena vruća smjesa slegne. 5. Pažljivo sipajte rastvor u čistu epruvetu. 6. Stavite jednu kap vrućeg rastvora na staklo. (Prilikom hlađenja iz rastvora bakar (II) sulfata talože se kristali bakar sulfata.) 7. Ispitajte dobijene kristale pod mikroskopom. 8. Nacrtajte kristale bakar sulfata. 9. Rezultate rada i zapažanja urediti u obliku tabele.

Upis rezultata praktičnog rada u sveske.

Table

Izveštaj o praktičnom radu
"Dobijanje bakar sulfata"

Sumiranje lekcije.

Šema 3

Kristali bakar sulfata
(CuSO 4 5H 2 O)

Učitelju.

Sada će zazvoniti dugo očekivano zvono.
Avaj, naša lekcija je došla do kraja.
Molimo očistite svoj radni prostor.
Hajdemo bez riječi i, možda, bez gestova.
Stavite svoje reagense na mjesto
Stavite sve epruvete u police.
Spaljene šibice i smeće - u kanti.
I tako da kancelarija posle vas - na 100.
I zahvaljujem vam svima,
Nakon što sam provjerio rad, stavio sam ga u dnevnik
Sve su oznake tvoje, nadajući se po navici,
Da će biti "dobri" i "odlični".
Hvala puno Kažem ti.
Došli smo do cilja. Hvala ti

Tema: Praktičan rad br. 4: "Interakcija bakrenog oksida (II) sa sumpornom kiselinom."

Cilj: Naučite izvlačiti zaključke hemijsko iskustvo.

Zadaci:

1. Provesti reakciju izmjene između bakar (II) oksida i sumporne kiseline; dobiti kristale bakar sulfata; da se u praksi konsoliduje sposobnost pravilnog rukovanja laboratorijskom opremom;

2. Razvijati nezavisnost, kreativna aktivnost, kao i logičko mišljenje, sposobnost analiziranja, poređenja, izvođenja zaključaka;

3. Negovati kolektivizam, uzajamnu pomoć, pažnju, tačnost.

Oprema i reagensi: shema " Opšti oblik reakcije razmjene”, shema 2 “primjeri reakcija izmjene” duhovna lampa, šibice, držač epruvete, epruvete, stalci za epruvete, staklene lopatice, mikroskop, staklena stakla, staklene šipke ili pipete, bakar (II) oksid, 10. sumporna kiselina rješenje.

Vrsta lekcije: konsolidacija

Metode: verbalno, djelimično istraživačko, praktično

Oblici rada: grupa

Tokom nastave

Organiziranje vremena

Pozdrav, provjera spremnosti razreda za nastavu, mentalni stav.

Prezentacija novog materijala

1. Radite prema šemi

Prije početka lekcije,

Za danas sam vam pripremio zadatke.

Pažljivo pogledajte dijagrame jedan i dva -

Slabo ste upoznati sa reakcijama razmjene...

Pitam vas: zamijenite pitanja formulama,

Prisjećajući se definicije, navedite primjere.

Učenici treba da upamte definiciju reakcije razmjene i daju primjere jednadžbi reakcija prema smijehu 2.

Kiselina + alkalija \u003d sol + voda

kiselina + nerastvorljiva baza= sol + voda

Sol + Sol = nerastvorljiva so + nova so

Osnovni oksid+ kiselina = so + voda

Sol + alkalija \u003d nerastvorljiva baza + sol

Sol + kiselina = nerastvorljiva kiselina + so

Nastavnik zatim rezimira ovoj fazi lekcija.

Da, dvije složene supstance reaguju,

Tokom kojih se mijenjaju njihove komponente.

Evo procesa razmene

I to se zove reakcija razmene.

2. Sigurnosni brifing.

Neću puno reći

Ali želim da vas upozorim:

Pri radu sa kiselinom

Morate zaštititi svoje oči.

Ako dospije na kožu

Zatim brzo isperite vodom.

Ova pravila su jednostavna

Svako od vas bi trebao znati.

Tokom reakcije razmene

Od oksida, kiseline

Dobićemo bakar sulfat

Plus malo vode.

Nije potrebno uzimati supstance u ruke

(Uostalom, sulfat je, znaj, otrovan),

Izbjegavajte trovanje

I nemojte štetiti svom zdravlju.

Provođenje eksperimenta.

Uputstvo (na kartici)

1. Stavite jednu staklenu (apotekarsku) lopaticu od bakar-oksida (II) u suhu epruvetu.

2. Dodajte 10 kapi rastvora sumporne kiseline.

3. Zagrijte smjesu 10-15 sekundi ne dovodeći je do ključanja (da biste to učinili, povremeno uklanjajte špiritnu lampu ili epruvetu s plamena).

4. Ostavite da se dobijena vruća smjesa slegne.

5. Pažljivo sipajte rastvor u čistu epruvetu.

6. Stavite jednu kap vrućeg rastvora na staklo. (Prilikom hlađenja iz rastvora bakar (II) sulfata talože se kristali bakar sulfata.)

7. Ispitajte dobijene kristale pod mikroskopom.

8. Nacrtajte kristale bakar sulfata.

9. Rezultate rada i zapažanja urediti u obliku tabele.

4. Upis rezultata praktičnog rada u sveske.

Ime	Inicijal supstance		Znakovi reakcije	Jednačina reakcije

5. Sumiranje lekcije.

Sada će zazvoniti dugo očekivana lekcija.

Avaj, naša lekcija je došla do kraja.

Molimo očistite svoj radni prostor.

Hajdemo bez riječi i, možda, bez gestova.

Stavite svoje reagense na mjesto

Stavite sve epruvete u police.

Spaljene šibice i smeće - u kanti.

I tako da kancelarija posle vas - na 100.

I hvala vam svima,

Nakon što sam provjerio rad, stavio sam ga u dnevnik

Sve su oznake tvoje, nadajući se po navici,

Da će biti "dobri" i "odlični".

Hvala vam puno, kažem vam.

Došli smo do cilja. Hvala ti

D/s. Ponovite §§30-35, str. 81-95

Tekst rada je postavljen bez slika i formula.
Puna verzija rad je dostupan u kartici "Radni fajlovi" u PDF formatu

Prilikom proučavanja teme "Sumporna kiselina i njena svojstva" uočili smo demonstraciono iskustvo interakcije koncentrirane sumporne kiseline sa pasivnim metalima - bakrom. Ovaj proces odražava hemijsku jednačinu:

Ali nakon što se zagrijavanje zaustavi, u epruveti se jasno uočava stvaranje crnog taloga, iako nijedan od proizvoda prikazanih u jednadžbi nema crnu boju. Nakon taloženja čestica čvrste faze, rastvor je ostao bezbojan i nije dobio plavu boju karakterističnu za hidratizovane jone bakra Cu 2+.

Kao rezultat poređenja vidljivih rezultata hemijska reakcija koja nije u skladu sa jednačinom predstavljenom u udžbeniku kontradikcija

Cilj: empirijski dokazati kvalitativni sastav proizvoda reakcije koncentrirane sumporne kiseline sa bakrom i razriješiti nastalu kontradikciju.

	Kvalitativne reakcije koje potvrđuju njegov sastav
	Zaključak: Oslobađa se sumporov oksid (IV).
	CuSO 4 \u003d Cu 2+ + SO 4 2- Zaključak: dodatkom vode pojavljuje se plava boja koja je karakteristična za hidratizirane jone bakra (II), precipitat se taloži sa solima barija bijele boje
Precipitat CuO ili Cu 2 O Precipitat CuS	Zaključak: Talog se trebao otopiti u kiselini, uz stvaranje soli i vode, ali se nije otopio u 1 eksperimentu. Zaključak: Talog se otopio uz razvijanje smeđeg plina, otopina je postala plava

Tako smo dokazali da se odvijaju najmanje dvije reakcije: glavna (1) i sporedna (2,3), tokom kojih nastaje bakar (II) ili (I) sulfid, informacija o paralelnim reakcijama praktički nema u udžbenicima i većina dodataka.

Cu+2H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2 (1)

4 Cu + 4 H 2 SO 4 = 3 CuSO 4 +4H 2 O + CuS (2)

5 Cu + 4 H 2 SO 4 = 3 CuSO 4 +4H 2 O + Cu 2 S (3)

Bibliografija:

1. Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L. Hemijska svojstva neorganske supstance.- M.: Hemija, 2000.-str.286

2. O.S. Gabrielyan. Hemija: udžbenik za 9. razred obrazovnih ustanova - Moskva: Drofa, 2010.- str. 138

3. Remy G. Kurs neorganska hemija. T.2. -M: Mir, 1966. - Str.400

UVOD

Nema nauke

ne treba eksperiment

koliko i hemiju.

Michael Faraday

Svake sekunde se u svijetu oko nas odvija bezbroj hemijskih reakcija, od kojih neke imaju predvidljiv rezultat, druge ne.

Prilikom proučavanja teme "Sumporna kiselina i njena svojstva" uočili smo demonstraciono iskustvo interakcije koncentrirane sumporne kiseline sa pasivnim metalima - bakrom. Za vrijeme zagrijavanja reakcione smjese došlo je do razvijanja plinovitog produkta i rastvaranja metala bakra. Ovaj proces , , odražava hemijsku jednačinu:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2

Ali nakon što se zagrijavanje zaustavi, u epruveti se jasno uočava stvaranje crnog taloga, iako nijedan od proizvoda prikazanih u jednadžbi nema crnu boju. Nakon sedimentacije čestica čvrste faze, rastvor je ostao bezbojan; nije dobio plavu boju karakterističnu za hidratizirane ione bakra Cu 2+.

Kao rezultat poređenja vidljivih rezultata hemijske reakcije koji nisu u skladu sa jednačinom predstavljenom u udžbeniku, nastalo je kontradikcije:

1. Zašto dobijena so bakar (II) sulfata nema plavu boju?

2. Koji se talog oslobađa u ovoj reakciji?

Okrenuli smo se internetskim resursima i nastavna sredstva, , , , , u kojima se razmatraju svojstva koncentrirane sumporne kiseline; u većini slučajeva, produkti reakcije su sol, plin i voda, prema gornjoj jednadžbi, ali priručnik uzima u obzir tri razne opcije interakcije bakra sa sumpornom kiselinom, uzimajući u obzir temperaturu kiseline:

Cu + H 2 SO 4 (konc., hladno) = CuO + SO 2 + H 2 O

Cu + 2H 2 SO 4 (konc., horizont) \u003d SuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

2Cu + 2H 2 SO 4 (bezvodni) = Cu 2 SO 4 + 2H 2 O + SO 2 (200 0 C)

I skreće pažnju na mogućnost višestepene interakcije bakra s vrućom koncentriranom sumpornom kiselinom i stvaranja bakrovog (II) oksida u prvoj fazi:

Cu + H 2 SO 4 \u003d CuO + SO 2 + H 2 O

CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + H 2 O

U priručniku iz anorganske hemije razmatra se ovaj proces, uz mogućnost stvaranja anilita Cu 7S4 u produktima reakcije.

GLAVNI DIO

Cilj: eksperimentalno dokazati kvalitativni sastav proizvoda reakcije koncentrirane sumporne kiseline sa bakrom i razriješiti proturječnost koja je nastala između vidljivih rezultata eksperimenta i opisane jednadžbe ove reakcije.

Zadaci:

Analizirati i odabrati metodologiju za određivanje kvalitativnog sastava glavnih produkata kemijske reakcije

Napravite algoritam za vođenje kvalitativne reakcije potvrđujući sastav produkta reakcije

Potrošiti hemijska analiza

Izvucite zaključke koji potvrđuju ili opovrgavaju pretpostavke.

Metode:

metoda istraživanja, omogućavajući predviđanje rezultata, sastaviti algoritam naučno istraživanje i razviti iskustvo u istraživanju.

metoda hemijski eksperiment, tokom kojeg se usavršava tehnika izvođenja eksperimenta, traženje razne načine izvođenje eksperimenta, poređenje i suprotstavljanje rezultata.

Stavite u epruvetu bakrene žice sa kojih je uklonjena izolacija, zatim dodati koncentrovanu sumpornu kiselinu. Primjećujemo da se promjene ne primjećuju bez zagrijavanja. Kada se zagrije, jasno se vidi kako se plin počinje oslobađati i stvara se crni talog. Gas koji izlazi ima oštar miris. Pokušaj da se zapali na otvoru cijevi za odvod plina ne dovodi do uspjeha. Proces koji je u toku opisan je jednadžbom:

Cu+2H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2

Hipoteza: Oslobađa se sumpor oksid (IV) (sumpor dioksid) - nezapaljiv bezbojni gas oštrog mirisa. Za dokaz koristimo reakciju s jakim oksidantom - kalijevim permanganatom.

Spuštamo cijev za izlaz plina u čašu s otopinom kalijevog permanganata (zakiseljenog), uočavamo da je boja otopine nestala, otopina je postala bezbojna. Nastavimo sa propuštanjem nastalog plina kroz otopinu KMnO 4 (neutralna i alkalna otopina), uočavamo da je u čaši s neutralnim medijem otopina postala smeđa, jer ispao je talog MnO 2 i u čaši sa alkalnim medijumom rastvor se pretvorio u zelene boje, jer formirani manganat - joni MnO 4 2-. Donesemo mokri plavi lakmus papir na otvor cijevi za izlaz plina, on postaje ružičast.

5SO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5SO 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3 H 2 O

3SO 2 + 2 KMnO 4 + H 2 O \u003d 3SO 3 + 2MnO 2 + 2KOH

SO 2 + 2KMnO 4 + 2KOH \u003d SO 3 + 2K 2 MnO 4 + H 2 O

zaključak: hemijska svojstva ispitivane supstance pokazuju da se oslobađa sumpor dioksid.

hipoteza: Tokom reakcije oslobađa se bakar (II) sulfat, ali on vodeni rastvor to bi trebao biti plava boja; moguće je da se koncentrovana voda apsorbuje sumporna kiselina.

Da bismo provjerili iznesenu pretpostavku, stavimo fino mljeveni plavi vitriol CuSO 4 * 5H 2 O u epruvetu, dodamo koncentrovanu sumpornu kiselinu i lagano promiješamo staklenom šipkom. Nakon nekog vremena otopina postaje bezbojna, plava boja taloga nestaje.

zaključak: Voda je snažno vezana koncentrovanom sumpornom kiselinom.

hipoteza: Crni talog može biti bakar(II) oksid.

Znamo ovu supstancu, dobili smo je razgradnjom malahita u stepenu 8 i 9, otapanjem u razblaženoj sumpornoj kiselini, dobili smo kristale bakar sulfata.

Da biste provjerili iznesenu pretpostavku, u epruvetu sipajte 1-2 ml koncentrovane sumporne kiseline i dodajte vrlo male porcije tankog praha crnog bakar (II) oksida tako da čestice čvrste faze budu u suspenziji. Kada se zagrije, primjetno je kako se CuO otapa, crna boja nestaje. Postepeno se iz otopine izdvajaju svijetlosivi kristali. Uzimamo epruvetu u kojoj je sumporna kiselina interagovala sa bakarnim oksidom (II) kako bi se talog odvojio od rastvora. Da biste to učinili, ocijedite višak sumporne kiseline što je moguće potpunije. U talog dodamo nekoliko kapi vode i posmatramo pojavu plave boje.

Zaključak: talog dobijen tokom reakcije trebalo je rastvoriti zagrevanjem u višku koncentrovane kiseline. To znači da ovaj talog nije bakar (II) oksid, već druga supstanca.

Hipoteza: Crna tvar sadrži bakar i moguće sumpor kao varijantu bakar(II) sulfida CuS.

Precipitat dobijen u eksperimentu 1 se filtrira, temeljito ispere vodom do potpunog odsustva sulfatnih jona. Pokušavamo da ga rastvorimo u hlorovodoničnom i azotnom kiselinom. Uočavamo da se talog otapa tek kada se zagrije u koncentrovanoj dušičnoj kiselini, dok otopina poprima plavu boju, karakterističnu za hidratizirane ione bakra. Kada se razblaži plavo bojenje postaje plava. U procesu reakcija oslobađa se smeđi plin - dušikov oksid (IV), stoga sastav proučavanih tvari uključuje redukcijski agens, koji mogu biti ioni S 2- i Cu 2+

CuS + 8HNO 3 (konc.) = CuSO 4 + 8 NO 2 + 4H 2 O Zaključak: Kako bismo konačno potvrdili hipotezu da interakcijom bakra sa koncentriranom sumpornom kiselinom nastaje bakar (II) sulfid, proučavali smo produkt oksidacije precipitata. Ako je talog bakar (II) sulfid, tada tokom njegove oksidacije azotne kiseline u rezultirajućem rastvoru treba detektovati sulfat - jon. Kada se u ispitivanu smjesu doda otopina barij hlorida, uočava se bijeli talog, koji se ne otapa nakon zakiseljavanja.

CuSO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + CuCl 2

ZAKLJUČAK

Tako smo dokazali da se tijekom interakcije koncentrirane sumporne kiseline s bakrom javljaju najmanje dvije reakcije: glavna (1), zbog čega, kao i kod većine reakcija povezanih s koncentrisane kiseline- so, bakar (II) sulfat, gas - sumpor oksid (IV) i voda; i strana (2), čiji ulaz formira bakar (II) sulfid, so i vodu. Informacije o paralelnoj reakciji praktički odsutne u udžbenicima i većini priručnika.

Cu+2H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2 (1)

4 Cu + 4 H 2 SO 4 = 3 CuSO 4 +4H 2 O + CuS (2)

5 Cu + 4 H 2 SO 4 = 3 CuSO 4 +4H 2 O + Cu 2 S(3)

Dobivena tvar, bakar sulfid, može se koristiti u nastavi hemije za reakcije koje se provode u proučavanju teme: "Sulfidi"

BIBLIOGRAFIJA

1. http://www.schoolchemistry.ru/katalog/sernayakislota.htm

2. . Kuzmenko N.E., Eremin V.V., Popkov V.A. Počeci hemije. Savremeni kurs za univerzitetske kandidate. -M.: Izdavačka kuća Exam; 2010.-str.374

3 Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L. Hemijska svojstva anorganskih supstanci.- M.: Hemija, 2000.-str.286

4. O.S. Gabrielyan. Hemija: udžbenik za 9. razred obrazovnih institucija - Moskva: Drofa, 2010.

5.- P. 138 Remy G. Kurs neorganske hemije. T.2. -M: Mir, 1966. - S.

6. 400 Hemija. Dodatak-tutor za upis na fakultete. Ed. Egorova A.S. 5th ed. - Rostov n/a.: 2003. - 768s.