Методика опыта. В одну пробирку вносим кусочек цинка Zn, в другую – кусочек меди Cu. В обе пробирки добавляем по 3-4 мл раствора соляной кислоты HCl. В пробирке с цинком происходит выделение газообразного вещества; в пробирке с медью изменений не наблюдается.
Составьте уравнение взаимодействия цинка с соляной кислотой в молекулярном, а также полном и сокращённом ионно-молекулярном виде.
Сделайте вывод о взаимодействии разбавленных кислот с металлами, стоящими до и после водорода в шкале стандартных электродных потенциалов.
В отчёте о лабораторной работе этот опыт должен быть описан следующим образом:
Опыт №3. Взаимодействие соляной кислоты с металлами
В одну пробирку вносим кусочек цинка Zn, в другую – кусочек меди Cu. В обе пробирки добавляем по 3-4 мл раствора соляной кислоты HCl. В пробирке с цинком происходит выделение газообразного вещества; в пробирке с медью изменений не наблюдается.
Zn + 2 H + + 2 Cl ¯ = Zn 2+ + 2 Cl ¯ + H2↑
Zn + 2 H + = Zn 2+ + H2↑
6.9. Цинк, кадмий, ртуть
Вывод: разбавленные кислоты взаимодействуют только с металлами, стоящими до водорода в шкале стандартных электродных потенциалов.
8. В лабораторной работе №9 «Окислительно-восстановительные свойства веществ» вместо ионно-молекулярных уравнений должны быть записаны уравнения ионно-электронного баланса.
Например, опыт №1 в методических указаниях выглядит следующим образом:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2023 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.006 с) .
Источник: studopedia.org
с какими из перечисленных металлов будет взаимодействовать соляная кислота:кальций,магний,медь,цинк,натрий,ртуть ,алюминий? Приведите уравнения возможных реакций в молекулярном и ионном виде.
There is no need to rack one’s brains about outings in Moscow as the cultural life is intense. A lot of famous theatres and galleries are there. The Bolshoi and the Maly Theatres are in the centre of Moscow in Teatralnaya Square. Just round the corner there is the Moscow Art Theatre (the MkhAT). The Operetta Theatre is a two-minute walk from the Teatralnaya Square as well.
It’s incredible, but there are about ninety theatres in Moscow (apart from the different studios and theatrical societies), more than seventy museums and a great number of exhibitions of all kinds.
In spite of the wide choice, it is not easy to recommend something to a foreigner. Tastes differ, you know. But even if you have no idea of the person’s interests, there are some places to suggest. They may not be at the top of the list of Moscow entertainment, but they promise great enjoyment for a person of any age and background.
Соли ртути . Цинк + соляная кислота .
One of these places is the fairy world of the Yury Nikulin Old Circus on Tsvetnoi Boulevard. It is really old, one of the oldest circuses in Russia. It was opened in 1880 and since that time has been working non-stop (even during the Great Patriotic War). The Old Circus has always had the reputation of one of the best circuses in the world. It is famous for its very good programmes for children. People still remember brilliant clowns like Karandash and Oleg Popov.
Vury Nikulin also worked there and now the circus is named after him: the Nikulinsky Circus.
In 1980s, the circus was rebuilt, but the atmosphere of the Old Circus remained the same: warm and homelike. Today, more than 2000 spectators can watch amazing programmes. Wild animals, like tigers and elephants, often take part in the performances.
If you want to see sea animal performances, you’ll have to go to another kind of circus: the Moscow Dolphinarium. It is the best opportunity for those who want to see marine mammals, such as dolphins, sea lions and seals.
The performance is rather short (it only lasts for about one hour), but the actors are splendid and amaze adults as well as kids. People can admire a huge white whale and several dolphins performing together. And what a delight it is when a dolphin touches your hand!
Источник: znanija.site
Цинк, кадмий, ртуть
Распространение в природе и получение металлов. В земной коре содержится достаточно цинка и кадмия. Наиболее распространены руды цинка, кадмий сопутствует цинку в полиметаллических сульфидных рудах и редко образует самостоятельное месторождение. Киноварь HgS является главной рудой ртути.
Существуют и другие минералы, имеющие промышленное значение. Для получения цинка используют минералы: ZnS — сфалерит (цинковая обманка), ZnC03 — благородный галмей, ZnO — цинкит; для получения кадмия — CdS — гринокит (сопутствует цинковым рудам); для получения ртути — HgS — киноварь (сопутствует цинковой обманке).
В промышленности цинк получают путем обогащения руды с последующим обжигом и восстановлением коксом:
Другой метод заключается в электролитическом выделении из сульфата, получаемого обработкой обожженных концентратов серной кислотой.
Кадмий получают из отходов цинкового производства путем обработки их серной кислотой с последующим вытеснением металлического кадмия цинком. Полученный продукт растворяют в серной кислоте и подвергают электролизу.
Ртуть встречается не только в минералах, но и в самородном состоянии в виде вкраплений в породу. В незначительных количествах встречается в цинковых обманках.
Ртуть получают обжигом руды:
Физические и химические свойства. Цинк — голубовато-белый металл с сильным металлическим блеском, пластичный и тягучий, но при нагревании выше 200°С становится хрупким. По тепло- и электропроводности он сильно уступает серебру.
Кадмий — мягкий, белый, блестящий металл. Его легко прокатывать в листы и вытягивать в проволоку.
Ртуть — единственный жидкий при обычной температуре металл серебристо-белого цвета. Пары ртути очень ядовиты. Вдыхание воздуха, содержащего пары ртути, приводит к отравлению.
Ртуть способна растворять металлы. Такие растворы называются амальгамами. Особенно легко получаются амальгамы с металлами: литием, калием, натрием, серебром (45%), золотом (16,7%), цинком, кадмием, оловом и свинцом. Не образуют амальгамы железо, никель, кобальт и марганец. Особенно затруднено образование амальгам с металлами, поверхность которых покрыта оксидной пленкой.
Химическая активность сверху вниз по подгруппе снижается. В ряду напряжений цинк и кадмий находятся левее, а ртуть — значительно правее водорода. На воздухе цинк и кадмий покрыты тонким слоем оксида (или гидроксида), предохраняющим их от дальнейшей коррозии. Поэтому, несмотря на то, что эти элементы находятся в ряду напряжений левее водорода, они практически не вытесняют его из воды. Однако если с них удалить оксидную пленку, то они взаимодействуют с водой, выделяя водород:
Цинк вытесняет менее активные металлы из растворов их солей:
Взаимодействие с простыми веществами этих металлов можно представить схемой:
Они реагируют с кислородом, со всеми галогенами (F2, С12, Вг2, 12), серой.
При нагревании ртути в атмосфере С12 образуется соль HgCl2 (сулема).
Отношение к кислотам и щелочам. В разбавленных растворах соляной и серной кислот цинк растворяется легко, кадмий медленно, а ртуть нерастворима.
Азотная кислота легко растворяет все три металла. Например, цинк и кадмий, являющиеся активными металлами и сильными восстановителями, выделяют из HN0 3koiiu оксид азота(П) (с примесью оксида азота(1У), который в реакции не указывается):
Из НЖ)3разб и H2S04KOHU эти металлы выделяют одновременно несколько продуктов: из 1Ш03разб — NO, N2, NH3; из H2S0 4kohii — S02, S, H2S.
Ртуть, стоящая в ряду напряжений после водорода, может растворяться лишь в кислотах-окислителях: HN03 (разбавленной и концентрированной) и H2S04 конц, причем из разбавленной HN03 выделяется NO, а из концентрированной — N02.
Особенность взаимодействия ртути с азотной кислотой состоит в том, что, в зависимости от соотношения кислоты и металла, могут получаться как соли Hg 2+ (при избытке кислоты), так и формально одновалентной ртути [Hg2] 2+ (при избытке ртути). При этом выделяется в зависимости от концентрации HN03 NO или N02, напри- мер с НЫ03разб:
Соли ртути(1) в водных растворах диссоциируют с образованием ионов [Hg2] 2+ :
Валентность ртути в этих соединениях одинакова и равна двум:
IIg + (ион [Hg2] 2+ ) обладает окислительно-восстановительной двойственностью. Например:
Суммарно отношение Zn и Cd к кислотам можно представить следующими схемами.
Цинк и кадмий реагируют с кислотами с образованием солей и выделяя из кислот:
Как уже было сказано, ртуть реагирует только с концентрированными кислотами-окислителями и выделяет из них:
Отношение к щелочам. Цинк амфотерен, окисляется водой и другими окислителями (нитратами, хлоратами, гипохлоритами и др.) в щелочной среде:
В расплавах реакции протекают с образованием цинкатов:
Кадмий и ртуть обладают слабоосновными свойствами и со щелочами непосредственно не реагируют.
Свойства соединений элементов НВ-подгруппы. Оксиды и гидроксиды. Оксиды цинка и кадмия встречаются в природе. Получить оксиды можно несколькими способами: сжиганием металла в кислороде или на воздухе, разложением при нагревании карбонатов или гидроксидов металлов.
Оксид ртути(П) можно получить нагреванием (около 340°С) сухого нитрата ртути:
или действием щелочи на растворимую соль ртути (образующийся гидроксид ртути тотчас распадается на HgO и Н20):
Оксиды и гидроксиды имеют различный характер: ZnO и Zn(OH)2 — амфотерны, CdO, Cd(OH)2 и оксиды ртути обладают основными свойствами, гидроксиды ртути(1) и (II) неустойчивы и разлагаются на воду и оксиды:
Гидролиз солей цинка и его аналогов протекает ступенчато с образованием основных солей:
Поскольку гидроксид ртути неустойчив, основные соли ртути, образующиеся при гидролизе, содержат не группу ОН — , а ион кислорода:
Для ионов Zn 2+ , Cd 2+ , Hg 2+ и Hg + характерна склонность к ком- плексообразованию. Для Zn(II) наиболее характерно координационное число 4 (форма тетраэдра), для Cd(II) — 4 и б (формы тетраэтра и октаэдра). Для Hg(II) примерно одинаково встречаются координационные числа 2, 4 и 6. Большинство нерастворимых в воде соединений цинка и кадмия растворяется в аммиачном растворе. Например:
Для ртути характерно образование ацидокомплексов с ионами I — , CNS и др. в качестве лигандов. Например:
Сульфиды цинка, кадмия и ртути — осадки, обладающие характерной окраской и различной растворимостью:
Растворение сульфидов. Сульфид цинка легко растворяется в любой разбавленной кислоте:
CdS и HgS в разбавленных НС1 и H2S04 не растворяются, но растворяются в концентрированной соляной кислоте с образованием комплексной соли:
или в концентрированной азотной кислоте:
Сульфид ртути можно растворить в царской водке или за счет комплексообразования:
Галогениды элементов. Галогениды цинка, кадмия, ртути можно получить непосредственным взаимодействием металлов с галогенами (при нагревании) или растворением металлов (цинка и кадмия), их оксидов и гидроксидов в кислотах (НС1, HF, HI).
Особыми свойствами обладают хлориды ртути. Хлорид ртути(П) получают по реакции
HgCl2 плохо растворяется в холодной воде (0,3 моль/л), с повышением температуры растворимость резко увеличивается. Несмотря на то, что хлорид ртути(Н) является солью, он — слабый электролит. Подобных солей очень мало. HgCl2 употребляется как дезинфицирующее и антисептическое средство. Сулема сильно ядовита, доза 0,2—0,4 г смертельна для человека.
Хлорид ртути(1) получают из солей Hg| + :
Хлорид ртути(1) в воде не растворим. Он растворяется в органических растворителях и в горячих концентрированных серной, азотной, соляной кислотах, в щелочах и NH4C1. Каломель не ядовита.
Применение. Большое количество металлического цинка расходуется на изготовление оцинкованного железа и сплавов (мельхиора, латуни). Кроме того, цинк применяют при изготовлении цинково-угольных, марганцово-цинковых гальванических элементов. В цветной металлургии его используют в цианидном способе извлечения золота и серебра. Находят разнообразное применение и соединения цинка (краски — цинковые белила и др., хлорид и сульфат цинка — в медицине как антисептики).
Металлический кадмий применяется в больших количествах для приготовления легкоплавких сплавов, а также для изготовления нормальных элементов Вестона. Применяют кадмий в ядер- ной технике. Из него делают регулирующие стержни для атомных реакторов, так как один из изотопов его с массовым числом 113 сильно захватывает нейтроны.
Ртуть имеет чрезвычайно широкое и разнообразное применение. Чистая металлическая ртуть употребляется для изготовления барометров, термометров, вакуум-насосов и т.п. Амальгамы щелочных и щелочноземельных металлов используются в качестве восстановителей.
Сульфиды и селениды цинка и кадмия ZnS, CdS, ZnSe, CdSc — сложные полупроводники типа A n B VI .
Металлические пленки цинка и кадмия применяются в технологии микроэлектроники.
Токсичность элементов. Цинк относится к элементам со сравнительно низкой токсичностью, однако его избыток может привести к острым кишечным заболеваниям и рвоте. Источниками поступления цинка в природную воду являются отходы металлургической промышленности, продукты коррозии сплавов и цинковых покрытий, рудные воды. Предельно допустимая концентрация цинка в природной воде составляет 5 мг/л.
Кадмий относится к наиболее токсичным элементам. Он накапливается в организме и очень медленно выводится из него. Период, за который концентрация адсорбированного организмом кадмия уменьшится вдвое, превышает 10 лет.
Накопление в организме кадмия приводит к образованию камней в почках, гипертонии, уменьшению содержания гемоглобина в крови, разрушению нервной системы.
Основными источниками поступления кадмия в окружающую среду являются кадмиевые покрытия, аккумуляторы, сигаретный дым. Достаточно сказать, что кровь курильщиков содержит приблизительно в 7 раз больше кадмия, чем кровь некурящих. Предельно допустимая концентрация кадмия в природной воде составляет 0,001 мг/л.
Ртуть может находиться в растворе в виде ионов Hg + и Hg^ + . Последний при определенных условиях способен диспропорцио- нировать по реакции
Пары ртути, вдыхаемые человеком, разрушают легкие, а сама ртуть активно накапливается в головном мозге, почках и других жизненно важных органах. Еще более токсичны органические производные ртути, например хлорид метилртути CH3HgCl, который легко образуется в природе под действием микроорганизмов из неорганических производных или металлической ртути.
В Ираке в 1971 г. снабжение населения в течение двух — трех месяцев хлебом из зерна, обработанного фунгицидами, содержащими монометилртуть, привело к тому, что с признаками отравления ртутью было госпитализировано 6 тыс. человек, причем 500 из них умерло.
Источниками поступления ртути в окружающую среду являются ртутные батареи и электроды, вышедшие из эксплуатации лампы дневного света, краски, фунгициды и пестициды, отходы химических производств, связанных с ртутью, и др. Предельно допустимая концентрация ртути в природной воде составляет 0,0005 мг/л.
Источник: studme.org