Лабораторная работа №11: Медь, серебро. Цель: ознакомиться

Лабораторная работа №11: Медь, серебро.
Цель: ознакомиться с типичными свойсвами меди, серебра и их соединений.
Оборудование и реактивы: химическая посуда, спиртовка, щипцы, водяная баня, медь, серебро и
ее соединения.
Теоретическая часть:
Медь
Не изменяется на воздухе в отсутствие влаги и СО2, при нагревании тускнеет (образование
оксидной пленки). Слабый восстановитель (благородный металл); не реагирует с водой,
разбавленной хлороводородной кислотой. Переводится в раствор кислотами-неокислителями или
гидратом аммиака в присутствии О2, цианидом калия. Окисляется концентрированными серной и
азотной кислотами, «царской водкой», кислородом, галогенами, халькогенами, оксидами
неметаллов. Реагирует при нагревании с галогеноводородами.
В земной коре содержится примерно 0,01%. Чаще других металлов встречается в самородном
состоянии, причем самородки меди достигают значительной величины. Этим, а также сравнительной
легкостью обработки меди объясняется то, что она ранее других металлов была использована
человеком. Из природных соединений меди наибольшее значение имеет минералы: медный
колчедан(халькопирит) CuFeS2, медный блеск Cu2S, куприт Cu2O, малахит CuCO2∙Cu(OH)2.
Чистая медь – тягучий вязкий металл светло-розового цвета, легко прокатываемый в тонкие листы.
Очень хорошо проводит теплоту и электрический ток, уступая в этом отношении только серебру.
40% всей меди расходуется на изготовление электрических проводов и кабелей. Остальная медь
находит применение в приборостроении, машиностроительной, легкой и тяжелой промышленности
и других сферах производства.
Серебро
Серебро относится к подгруппе меди. Белый тяжелый пластичный металл. Малоактивный
(благородный металл); не реагирует с кислородом, водой, разбавленными хлороводородной и серной
кислотами. Слабый восстановитель; реагирует с кислотами-окислителями. С ртутью образует
амальгаму. Чернеет в присутствии влажного H2S. Встречается в природе в самородном виде.
В природе распространено значительно меньше чем медь. Содержание его в земной коре
составляет всего 10-5%(масс.). В некоторых местах (например, в Канаде) серебро встречается в
самородном состоянии, но большую часть серебра получают из его соединений. Самой важной
серебряной рудой является серебряный блеск, или аргентит – Ag2S. В качестве примесей серебро
присутствует почти во всех медных и особенно свинцовых рудах.
Чистое серебро – очень мягкий, тягучий металл, лучше всех металлов проводит теплоту и
электрический ток. На практике чистое серебро вследствие мягкости почти не применяется: обычно
его сплавляют с большим или меньшим количеством меди. Сплавы серебра служат для изготовления
ювелирных и бытовых изделий, монет, лабораторной посуды. Также используется для покрытия им
других металлов, а также радиодеталей в целях повышения их электрической проводимости и
устойчивости к коррозии.
Экспериментальная часть:
Опыт 1: действие кислот на медь.
Поместили в пробирку немного медного порошка и подействовали на него разбавленной серной
кислотой. Заметных изменений не произошло. Тогда прилили в пробирку перекиси водорода и
встряхнули. Через некоторое время раствор приобрел голубоватую окраску. Голубой цвет
свидетельствует об образовании в пробирки медного купороса (CuSO4).
Cu+H2SO4(разб.) реакция не идет
Cu+H2SO4(разб.)+H2O2CuSO4+2H2O
Поместили в 3 пробирки медные стружки. Под тягой добавили в 1-ю пробирку концентрированную
серную кислоту и нагрели, во 2-ю – концентрированную азотную кислоту, а в 3-ю – разбавленную
азотную кислоту. Записали реакции, протекающие в пробирках, и указали видимые изменения:
Cu+H2SO4(конц.)SO2+H2O+CuO (черный осадок)
Cu+4HNO3(конц.)2NO2(бурый газ)+2H2O+Cu(NO3)2 (голубой осадок)
Cu+HNO3(разб.)2NO(бесцв.газ)+H2O+CuO(темно-коричневый осадок)
Опыт 2: получение и свойства дигидроокиси меди.
Налили в пробирку 5 капель медного купороса и добавили такой же объем щелочи NaOH.
Образовался ярко голубой осадок дигидроокиси меди. Нагрели пробирку на водяной бане и через
некоторое время осадок сильно потемнел. Сделали вывод, что дигидроокись меди не обладает
высокой термической устойчивостью.
CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2↓
Опыт 3: получение карбоната гидроксомеди.
Налили в пробирку 5 капель CuSO4 и добавили туда Na2CO3. Из-за гидролиза карбоната натрия в
растворе образовался избыток ионов OH- и в результате реакции карбонат гидроксомеди выпал в
виде осадка голубого цвета. Записали уравнение в ионной форме.
2Cu2+ + 2CO32- +H2O(CuOH)2CO3↓+CO2↑
Опыт 4: окислительные свойства иона Cu2+.
Налили в пробирку 1мл CuSO4 и добавили немного йодида калия. Окраска раствора изменилась из-за
выпадения осадка Cu2I2 белого цвета и I2 коричневого цвета. Записали уравнение в ионной форме.
2Cu2+ +4I-Cu2I2+I2
Выделившийся йод восстановили, введя в пробирку раствор тиосульфата натрия. На дне пробирки
остался осадок Cu2I2 белого цвета.
2S2O32- + I2S4O62- + 2IОпыт 5: получение комплексного аммиачного соединения.
Налили в пробирку 3 капли медного купороса и подействовали на него раствором щелочи NaOH.
Образовался осадок голубого цвета. По каплям добавили к нему раствор концентрированного
аммиака. Вследствие образования ионов комплексного соединения [Cu(NH3)4]2+, осадок растворился,
и цвет изменился на фиолетовый.
CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2↓
2Cu(OH)2+8NH32[Cu(NH3)4]2+ +2H2O+H2↑
Опыт 6: получение галидов серебра.
В 3 пробирки налили раствор нитрата серебра. Добавили в 1-ю – NaCl, во 2-ю – NaBr, в 3-ю – KI.
Записали уравнения реакций с видимыми изменениями.
AgNO3+NaClNaNO3+AgCl↓ (белый осадок)
AgNO3+NaBrNaNO3+AgBr↓ (желтый осадок переходящий в серо-белый)
AgNO3+KIKNO3+AgI↓ (салатовый осадок)
Опыт 7: получение дийодоаргентата калия.
Налили в пробирку 3 капли AgNO3 и KI. Образовался желтый осадок. Затем снова добавили KI и
хорошенько встряхнули. Из-за образования комплексного соединения K[AgI2] осадок растворился.
AgNO3+ KIAgI↓+KNO3
AgI+KIK[AgI2]
Опыт 8: восстановление иона Ag+.
Осадок AgBr, полученный в предыдущем опыте подержали на некоторое время на свету. Затем
добавили к нему Na2SO3 и подействовали на осадок раствором гидрохинона. В щелочной среде,
полученной в результате гидролиза Na2SO3, гидрохинон восстанавливает бромид серебра,
активированный действием света. В ходе реакции осадок AgBr растворяется, и раствор становится
прозрачным, а на дне появляется немного серебра.
2AgBr+C6H4(OH)22Ag+C6H4O2+2HBr
Вывод: ознакомились с типичными свойсвами меди, серебра и их соединений. Проверили
действие кислот на медь, окислительные свойства иона Cu2+ . Получили дигидроокись меди,
дийодоаргентата калия, галиды серебра и тетрааминокупрумат. Восстановили ионы серебра.