Класс. МОШ 2019. (автор: Турчен Д.Н.)
Площадка: Воронежский Государственный Университет.
Вещество для «безопасного режима» 8 класс.
Металлический натрий является относительно активным восстановителем. Непосредственное взаимодействие его с водой и водными растворами может привести к его воспламенению и даже взрыву. Для изучения процессов взаимодействия щелочных металлов с водными растворами химиками был разработан достаточно оригинальный способ организации эксперимента, в котором удается избежать очень активного взаимодействия и воспламенения натрия. Такого результата удается добиться, если в контакт с водным раствором ввести дополнительное вещество. Существует много веществ, которые могут быть использованы для этих целей. В ваших опытах мы предлагаем использовать углеводород изооктан C8Н18.
Приборы и материалы:
1. Семь пробирок с известным содержимым в штативе с водными растворами следующих солей:
· хлорид натрия;
· хлорид алюминия (концентрированный раствор);
· хлорид цинка (очень разбавленный раствор);
· гидроксид натрия;
· хлорид железа (III);
· хлорид меди;
· хлорид марганца (II).
2. Бюкс с кусочками металлического натрия;
3. Емкость с изооктаном;
4. Пинцет для перемещения металлического натрия.
Методика эксперимента.
1. Составьте прогноз возможных явлений при добавлении металлического натрия ко всем предложенным растворам. Запишите предполагаемые химические взаимодействия в системе.
2. Составьте план эксперимента.
3. В каждую из пробирок с водными растворами добавьте изооктан C8Н18. Объем добавленного изооктана должен быть примерно равен объему исходного водного раствора.
4. В первую пробирку добавьте один кусочек металлического натрия. Наблюдайте происходящие явления и зафиксируйте их в своей работе. Запрещается добавлять второй кусочек натрия в одну пробирку, пока не завершится реакция с предыдущим куском.
5. Повторите пункт №4 для каждой последующей пробирки.
Задание.
1. Опишите и объясните наблюдаемые явления в каждой из пробирок. Описание должно содержать запись уравнений всех происходящих химических реакций.
2. Перечислите физические и химические свойства, которыми должно обладать дополнительное вещество для изучения взаимодействия щелочных металлов с водными растворами. В вашем эксперименте в качестве этого вещества использовался изооктан C8Н18. При оценке решения набор физических и химических свойств будет считаться не полным, если проверяющему преподавателю удастся предложить вещество, обладающее перечисленными Вами свойствами, но не подходящее для проведения эксперимента.
Класс. МОШ 2019. (автор: Турчен Д.Н.)
Площадка: Воронежский Государственный Университет.
Вещество для «безопасного режима», 9 класс.
Металлический натрий является относительно активным восстановителем. Непосредственное взаимодействие его с водой и водными растворами может привести к его воспламенению и даже взрыву. Для изучения процессов взаимодействия щелочных металлов с водными растворами химиками был разработан достаточно оригинальный способ организации эксперимента, в котором удается избежать очень активного взаимодействия и воспламенения натрия. Такого результата удается добиться, если в контакт с водным раствором ввести дополнительное вещество. Существует много веществ, которые могут быть использованы для этих целей. В ваших опытах мы предлагаем использовать углеводород изооктан C8Н18.
Приборы и материалы:
1. Семь пронумерованных пробирок в штативе с водными растворами следующих солей:
· хлорид натрия (насыщенный раствор);
· перманганат калия (очень разбавленный, подкисленный серной кислотой раствор);
· хлорид цинка (очень разбавленный раствор);
· дихромат калия (очень разбавленный, подкисленный серной кислотой раствор);
· хлорид железа (III);
· хлорид меди;
· хлорид марганца (II).
2. Пробирка с раствором желтой корвяной соли (маркировка ЖКС)
3. Пробирка с раствором красной корвяной соли (маркировка ККС)
4. Бюкс с кусочками металлического натрия;
5. Емкость с изооктаном;
6. Пинцет для перемещения металлического натрия.
Методика эксперимента.
1. Составьте прогноз возможных явлений при добавлении металлического натрия ко всем предложенным растворам. Запишите предполагаемые визуальные эффекты и химические взаимодействия в системе.
2. Составьте план эксперимента.
3. В каждую из 7 пробирок с водными растворами добавьте изооктан C8Н18. Объем добавленного изооктана должен быть примерно равен объему исходного водного раствора.
4. В первую пробирку добавьте один кусочек металлического натрия. Наблюдайте происходящие явления и зафиксируйте их в своей работе. Запрещается добавлять второй кусочек натрия в одну пробирку, пока не завершится реакция с предыдущим куском.
5. Повторите пункт №2 для каждой последующей пробирки.
Задание.
1. По результатам экспериментов различите содержимое семи пробирок.
2. Опишите и объясните наблюдаемые явления в каждой из пробирок. Описание должно содержать запись уравнений всех происходящих химических реакций.
3. Проанализируйте результат взаимодействия натрия с раствором хлорида железа (III). Сделайте выводы.
При этом имейте в виду следующую информацию:
Желтая кровяная соль, бледно-желтоватый р-р (ЖКС): K4[Fe(CN)6]
Красная кровяная соль красноватый раствор (ККС): K3[Fe(CN)6]
[Fe(CN)6]4- + Fe3+ = Fe[Fe(CN)6]1- (синее окрашивание)
[Fe(CN)6]3- + Fe2+ = Fe[Fe(CN)6]1- (синее окрашивание)
4. Какие функции выполнял изооктан в данной методике? К каким результатам могло привести увеличение и уменьшение его объема в вашем эксперименте? (проверять это на практике категорически запрещено!).
5. Было бы также безопасно проведение данного эксперимента при замене изооктана на инертный газ? Ответ обоснуйте.
6. Перечислите физические и химические свойства, которыми должно обладать дополнительное вещество для изучения взаимодействия щелочных металлов с водными растворами. При оценке решения набор физических и химических свойств будет считаться не полным, если проверяющему преподавателю удастся предложить вещество, обладающее перечисленными Вами свойствами, но не подходящее для проведения эксперимента.
класс. МОШ 2019. (Автор: Турчен Д.Н.)