На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 31 posts ]  Go to page Previous  1, 2
Author Message
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 14 Feb 2013 15:10 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
Образуется малодиссоциируемая и малорастворимая соль. Поэтому равновесие будет смещено в сторону образования осадка за счет ухода продуктов из зоны реакции.
Реакции есть вот например:
2 Cu + 4 HCl → 2 H[CuCl2] + H2
А согласно школьным правилам
Cu + HCl = реакция не происходит!
Подобная реакция в 2009 г просочилась в билеты ЕГЭ и вызвала ряд скандалов. Оказалось, что задания составлял студент-дипломник одного из педвузов. Он просто хотел приколоться над своим руководителем, а тот по причине занятости/лени не стал проверять тесты и сдал их в печать. В итоге "лженаука" легла на столы выпускников на экзамене.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 14 Feb 2013 16:16 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62113
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Dmitriy86 wrote:
Есть определенное правило в школьной химии, сильные кислоты вытесняют слабые из их солей.

Но это не всегда, так вот, например, при взаимодействии раствора сульфата меди с раствором сероводородной кислоты, выпадает осудок сульфида меди.

Во-первых, почему выпадает осадок?
Во-вторых, есть ли еще подобные примеры с другими кислотами?

В растворе устанавливается два равновесия:
1) Диссоциация сероводородной кислоты (две стадии), которая характеризуется суммарной константой
2) Образование и растворение малорастворимого сульфида меди - характеризуется произведением растворимости (ПР) ПР=[S2-][Cu2+]

Чтобы выпал осадок, необходимо, чтобы произведение концентраций ионов Cu2+ и S2- было равно или больше ПР. Если это произведение будет меньше ПР - осадок не выпадет. Осадок дают именно ионы S2-, а не недиссоциированные молекулы H2S. Равновесие между H2S и S2- задается константой:

Кдисс=[S2-]*[H+]2/[H2S]

из выражения следует, что чем больше [H+], тем меньше [S2-] (поскольку Кдисс - константа, а [H2S] меняется очень слабо). В нашем случае в системе присутствует сильная кислота, поэтому [H+] задается ее концентрацией и [S2-] получается очень низким.

Однако ПР сульфида меди (и некоторых других сульфидов) настолько мало, что величина ПР=[S2-][Cu2+] достигается даже в присутствии сильных кислот (хотя [S2-] очень мала).
_________________________________________________________
Другие примеры - вытеснение соляной, бромистоводородной и хлорной кислоты более слабыми серной или фосфорной кислотами. Вытеснение хлороводорода борной кислотой и т.д.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 15 Feb 2013 13:16 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 02 Feb 2013 12:40
Posts: 16
Насколько я понял, то ПР сульфида настолько маленькое, что он выпадет в любом случае, так.

Вот еще одна заморочка из просторов вылезла...
...Хлорид цинка образует с соляной кислотой комплексную кислоту Н2ZnСl4, которая растворяет оксиды металлов, но не металлы. Почему?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 15 Feb 2013 16:12 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62113
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Dmitriy86 wrote:
Насколько я понял, то ПР сульфида настолько маленькое, что он выпадет в любом случае, так.

Не всегда и не для всех сульфидов: например, сульфид цинка растворим в разбавленных кислотах, а сульфид марганца заметно растворим даже в воде.
Dmitriy86 wrote:
...Хлорид цинка образует с соляной кислотой комплексную кислоту Н2ZnСl4, которая растворяет оксиды металлов, но не металлы. Почему?

Сомнительное какое-то утверждение.
Н2ZnСl4 существует в равновесии с избытком HCl
Н2ZnСl4 <=> ZnСl2 + 2HCl

HCl реагирует и с металлами, и с оксидами.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 15 Feb 2013 19:02 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 02 Feb 2013 12:40
Posts: 16
Тоже засомневался, поэтому и спросил.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 17 Feb 2013 17:16 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 02 Feb 2013 12:40
Posts: 16
Нашел на юескрайних просторах интернета...

Окислительно-восстановительные процессы.
Гальваническая пара медь-цинк в соляной кислоте.
Ускорение реакции цинка с соляной кислотой

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Реакцию выделения водорода при взаимодействии цинка с соляной кислотой можно ускорить, если добавить к соляной кислоте немного растворимой соли меди (II). Менее активная медь выделится на поверхности цинка в виде рыхлого темного осадка с большой поверхностью. При этом электроны будут переходить с цинка на медь, и именно на поверхности меди будет бурно выделяться водород. С поверхности цинка, не закрытой пузырьками водорода, ионы цинка быстрее переходят в раствор. В результате выделение водорода после добавления соли меди заметно ускорится.

Таким образом, причина роста скорости реакции в высвобождении поверхности цинка от водорода? Это правда?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 17 Feb 2013 17:54 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62113
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Тот, кто видел растворение цинка в соляной кислоте, мог легко заметить, что пузырьки водорода покрывают и включения меди, и окружающую их поверхность цинка.

Причина в том, что электроны от металлического цинка переходят к металлической меди, в результате отрицательный заряд, который держал ионы цинка в твердой фазе, исчезает, и катионы цинка легче переходят в раствор.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 17 Feb 2013 19:41 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 02 Feb 2013 12:40
Posts: 16
Видимо я все правильно понял...

...я где-то недоучил, поэтому хочу поинтересоваться, почему электроны от более активных металлов переходят к менее активным? Если суть в потенциаллах, то какой в этом смысл? Заранее спасибо.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 17 Feb 2013 20:26 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62113
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Находясь в растворе электролита, твердые металлы передают в раствор некоторое количество катионов, в результате металл получает отрицательный заряд, раствор - положительный. Чем металл активнее, тем больше катионов он отдает, и тем больше "лишних" электронов остается.

Эта разница потенциалов (раствор - металл) напрямую не может быть измерена, но ее можно охарактеризовать в относительных величинах, приняв за "0" потенциал стандартного водородного электрода. Чем отрицательнее относительный электродный потенциал, тем активнее металл в растворе, поскольку на его поверхности сосредоточен бОльший отрицательный заряд.

Заряд цинка более отрицателен, чем заряд меди (в растворе!), поэтому при физическом контакте часть электронов переходит от цинка к меди. Если их у меди постоянной забирать (например за счет восстановления Н+) - потечет электрический ток.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 17 Feb 2013 21:07 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 02 Feb 2013 12:40
Posts: 16
Спасибо огромное, ни одна книга, не дает такого простого, емкого и логичного объяснения, еще раз спасибо.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии)
PostPosted: 27 Feb 2013 02:04 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 31 Jan 2011 14:55
Posts: 9
Есть интересный проблемный эксперимент по вытеснению хлороводорода из хлорида натрия борной кислотой (слабая кислота вытесняет сильную), взаимодействие бромоводородной кислоты с медью- образуется водород, выделение водорода при разложении формиата натрия, взаимодействие 6-ти водного хлорида кобальта (II) c порошком магния. Многочисленные опыты описаны в журнале "Химия в школе". Есть книга Сурина Ю.В. про проблемный эксперимент!


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 31 posts ]  Go to page Previous  1, 2

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 15 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group