Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики http://chemistry-chemists.com/forum/ |
|
Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=6&t=4739 |
Page 2 of 2 |
Author: | Upsidesium [ 14 Feb 2013 15:10 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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! |
Author: | Volodymyr [ 14 Feb 2013 16:16 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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. |
Author: | Dmitriy86 [ 15 Feb 2013 13:16 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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? |
Author: | Volodymyr [ 15 Feb 2013 16:12 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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. |
Author: | Dmitriy86 [ 15 Feb 2013 19:02 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
Тоже засомневался, поэтому и спросил. |
Author: | Dmitriy86 [ 17 Feb 2013 17:16 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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? |
Author: | Volodymyr [ 17 Feb 2013 17:54 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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. |
Author: | Dmitriy86 [ 17 Feb 2013 19:41 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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. |
Author: | Volodymyr [ 17 Feb 2013 20:26 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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. |
Author: | Dmitriy86 [ 17 Feb 2013 21:07 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
Спасибо огромное, ни одна книга, не дает такого простого, емкого и логичного объяснения, еще раз спасибо. |
Author: | Павел [ 27 Feb 2013 02:04 ] |
Post subject: | Re: Проблемный эксперимент (методика преподавания химии) |
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! |
Page 2 of 2 | All times are UTC [ DST ] |
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |