bản tường trình số 8 các KIM LOẠI KIỀM

TTRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA HÓA HỌC Họ và tên sv: Mai Quang Hoàng BẢN BẢN TƯỜNG TRÌNH HÓA HỌC BảBản tường trình số 2tt: CÁC KIM LOẠI PHÂN NHÓM IIA Thứ sáu, ngày 11, tháng 04, năm 2014 1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 1: Tính chất của Mg kim loại Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 761.1.1 Khi cho kim loại Mg tác dụng lần lượt với các dung dịch acid HCl, H2SO¬4, HNO3 loãng và đặc thi ta quan sát được các hiện tượng sau HCl loãng: sủi bọt khí, khí không màu thoát ra, tỏa nhiệt HCl đặc: sủi bọt , khí thoát ra mạnh, tỏa nhiệt lớn H2SO4 loãng: sủi bọt nhẹ, khí không màu thoát ra, tỏa nhiệt H2SO4 đặc: sủi bọt mạnh hơn, khí thoát ra nhanh, tỏa nhiệt lớn HNO3 loãng: sủi bọt , khí không màu thoát ra sau đó hóa nâu, tỏa nhiệt HNO3 đặc : sủi bọt mạnh , khí màu nâu thoát ra nhanh, tỏa nhiệt mạnh Giải thích: kim loại Mg có tính khử mạnh (E0=2,363), trong khi các dung dịch acid lại có tính oxi hóa mạnh E0> 0 ( acid đặc mạnh hơn acid loãng) , nên Mg phản ứng với các dd đó ở mức độ khác nhau. Mg + 2HCl(l) → MgCl2 + H2 Mg + 2HCl(l) → MgCl2 + H2 3Mg + 8HNO3(l) →3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2NO + O2→2NO2 Mg + 4HNO3(đ)→ Mg(NO3)2 +2 NO2 + 2H2O Mg + H2SO4(l) →MgSO4 + H2 Mg + 2H2SO4(đ) →MgSO4 + SO2 + 2H2O   1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 2: Tính chất của Mg kim loại Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 761.1.2 Khi cho kim loại Mg vào 2 ống nghiệm, 1 ống chứa nước cất, 1 ống chứa dd NH4Cl thì ta thấy ống chứa nước cất: không thấy hiện tượng gì ống chứa dd NH4Cl : Mg tan ra, sủi bọt khí, có khí bay lên, và dd sau đó tạo kết tủa Mg chỉ tác dụng mạnh với nước để tạo hidroxit ở nhiệt độ 801000c , còn ở nhiệt độ thường 1 lượng rất nhỏ Mg phản ứng với nước sinh ra kết tủa Mg(OH)2 không tan và bao quanh kim loại Mg ngăn không cho phản ứng với nước. Trong môi trường muối amoni Mg + 2NH4Cl → MgCl2 + 2NH3 +H2 Tất cả các muối Mg2+ không bị thủy phân trong môi trường có đệm amoni NH4+NH3 nên MgCl2 không thủy phân tạo ra Mg(OH)2 để bao lấy Mg , nên Mg tiếp tục phản ứng mạnh với NH4Cl   1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 3: Mg(OH)2 Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 761.3 Khi cho dd NaOH vào dung dịch MgCl2 thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa trắng, không tan Mg(OH)2 2NaOH + MgCl2 → 2NaCl + Mg(OH)2 Hòa tan kết tủa này bằng HCl, NH4Cl, NaOH thì ta thấy kết tủa tan trong HCl là mạnh nhất , tan nhẹ trong NH4¬Cl và không tan trong NaOH Ta có cân bằng : Mg(OH)2 →← Mg2+ + 2OH Khi thêm H+ vào thì H+ kết hợp với OH làm giảm nồng độ OH nên cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận ( chiều hòa tan kết tủa) Khi thêm OH vào thì làm tăng nồng độ OH nên cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch chiều tạo kết tủa Còn khi thêm NH4Cl thì NH4+ bị thủy phân sinh ra H+ , H+ kết hợp với OH, Làm giảm nồng độ OH(nồng độ H+ sinh ra bởi NH4+ thủy phân nhỏ hơn nhiều so với HCl nên kết tủa chỉ tan nhẹ)nên cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận NH4Cl →← NH4+ + Cl NH4+ + H2O→← NH4OH + H+ H+ + OH →← H2O   1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 4: Ca(OH)2 Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 772.1.1 Khi cho vài giọt nước vào một cục nhỏ CaO mới nung thì không có hiện tượng gì xảy ra, CaO có khả năng hút ẩm nên hấp phụ lên bề mặt của mình Khi thêm nước cất vào thì 1 lượng CaO tan ra, dd bị vẫn đục, để 1 thời gian thì dd phân lớp, lớp dưới là CaO chưa tan , lớp trên trong, đó là dd Ca(OH)2 bão hòa hay còn gọi là nước vôi trong. Lọc lấy dung dịch Ca(OH)2. Ta có cân bằng Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH Vì Ca(OH)2 là một bazo, phân ly tạo ra gốc OH nên khi cho giấy chỉ thị pH vào thì giấy chuyển sang màu tím. Khi sục khí CO2 vào ống nghiệm chứa dd nước vôi trong thì thấy dd vẫn đục vì tạo kết tủa CaCO3 Ca(OH)2 + CO2 →CaCO3 + H2O Thí nghiệm 5: Điều chế Ba(OH)2 và Sr(OH)2 Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 772.1.2 Điều chế Ba(OH)2 và Sr(OH)2 bằng cách cho oxit của chúng tác dụng với H2O BaO + H2O →Ba(OH)2 SrO + H2O→Sr(OH)2 1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 6: Cac sulfat Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 772.2.2 Khi cho dd CaCl2 vào dd Na2SO4 thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa CaSO4, gạn lấy phần kết tủa , thêm 1 ít dd Na2SO4 để chắc chắn kết tủa hoàn toàn, rồi thêm Na2CO3 vào kết tủa CaSO4 thì thấy kết tủa nhanh hơn , và chuyển sang màu trắng CaSO4↓ + Na2CO3→← CaCO3↓ + Na2SO4 Ta giải thích dựa vào tích số tan của CaSO4 và CaCO3 và Kcb Ta có : Kcb = Na2SO4 Na2CO3 =SO42CO32 (1) TCaSO4 =Ca2+SO42 => SO42=TCaSO4 Ca2+ (2) TCaCO3 =Ca2+CO32 => CO32=TCaCO3 Ca2+ (3) Thế (2), (3) vào (1) ta được Kcb= TCaSO4 Ca2+ : TCaCO3 Ca2+ = TCaSO4 TCaCO3 Mà TCaSO4 =2,5.105 > TCaCO3 = 3,8.109 nên Kcb rất lớn , nên phản ứng chủ yếu xảy ra theo chiều thuận tạo CaCO3 Phản ứng sẽ xảy ra theo chiều tạo thành chất có tích số tan bé hơn. Thí nghiệm 7: BaSO4 và SrSO4 Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 782.2.3 Điều chế muối BaSO4 và SrSO4 bằng cách cho muối BaCl2 và SrCl2 tác dụng với dd Na2SO4 thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa BaSO4 và SrSO4 BaCl2 + Na2SO4 →BaSO4 + 2NaCl SrCl2 + Na2SO4 → SrSO4 +2NaCl Thí nghiệm 8: Muối sulfat Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 782.2.4 Khi thêm dd CaSO4 bão hòa vào các ống nghiệm chứa muối BaCl2 , Sr(NO3)2, CaCl2 thì chỉ có ống chứa muối BaCl2 tạo kết tủa, ống chứa Sr(NO3)2 bị vẫn đục, còn ống chứa CaCl2 không có hiện tượng. Điều này được giải thích dựa vào tích số tan và nồng độ cân bằng của các muối MSO4 Nếu TMSO4 < M2+SO42 thì tạo kết tủa Nếu TMSO4 > M2+SO42 không tạo kết tủa Do đó khi thêm dd CaSO4 vào làm Tăng nồng độ SO¬42, làm tích số nồng độ M2+SO42 tăng theo , nếu tích số nồng độ này lớn hơn giá trị tích số tan TMSO4 của muối nào thì tạo kết tủa. TMSO4 càng bé thì càng dễ tạo kết tủa Từ đó ta thấy tích số tan của 3 muối trên như sau: TBaSO4 = 1,1.1010 < TSrSO4=3,2.107 < TCaSO4=2,5.105   1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 8: Muối Cromat Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 782.4 Khi cho dd K2CrO4 vào các ống nghiệm chứa muối của Ca2+ , Sr2+, Ba2+ thì ta quan sát được ống chứa Ca2+: dd có màu vàng của muối Canxi cromat, không có kết tủa, khi thêm HCl hay CH3COOH màu của dd thay đổi không đáng kể Ca2+ + CrO42 →← CaCrO4 CaCrO4 + 2HCl →← CaCl2 + H2CrO4 CaCrO4 + 2CH3COOH →← Ca(CH3COO)2 + H2CrO4 ống chứa Sr: có kết tủa màu cam, kết tủa này tan trong CH3COOH và tan trong HCl Sr2+ + CrO42 →← SrCrO4 SrCrO4 + 2HCl →SrCl2 + H2CrO4 SrCrO4 + CH3COOH →← Sr(CH3COO)2 + H2CrO4 ống chứa Ba2+ : xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa tan trong HCl nhưng không tan trong CH3COOH BaCrO4 + 2HCl → BaCl2 + H2CrO4 ta thấy kết tủa SrCrO4 tan trong CH3COOH và HCl còn kết tủa BaCrO4 chỉ tan trong HCl, ta giải thích dựa vào hằng số acid, tích số tan tới hằng số cân bằng. ta có cân bằng: BaCrO4 + 2CH3COOH →← Ba(CH3COO)2 + H2CrO4 BaCrO4↓ + 2H+ →← Ba2+ + H2CrO4 Kcb=Ba2+ H2CrO4 H+2 (1) H2CrO4 →← CrO42 + 2H+ Ka=H+2CrO42 H2CrO4 (2) TBaCrO4=Ba2+ CrO42 (3) Thế (3),(2) vào (1) ta được Kcb = (TBaCrO4 xH+2x CrO42 )( CrO42 xH+2 x Ka= TBaCrO4Ka Hằng số cân bằng càng lớn thì phản ứng càng xảy ra theo chiều thuận Ta có TBaCrO4=1,2.1010 < TSrCrO4 =3,6.105 do đó Kcb(BaCrO4) < Kcb(SrCrO4) nên kết tủa SrCrO4 tan trong CH3COOH còn BaCrO4 thì không. 1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 7: Muối oxalat Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 782.2.3 Khi cho dd (NH4)2C2O4 vào các dd muối Ca2+, Sr2+,Ba2+thì có hiện tượng sau dd Ca2+ : vẫn đục , kết tủa nhẹ thêm HCl vào thì kết tủa không tan dd Sr2+: kết tủa trắng, khi thêm HCl vào thì kết tủa tan một phần dd Ba2+ kết tủa trắng khi thêm HCl vào thì kết tủa tan một khi cho (NH4)2Cr2O4 vào thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa muối oxalate Ca2+ + Cr2O42 →← CaCr2O4 Sr2+ + Cr2O42 →← SrCr2O4 Ba2+ + Cr2O42 →← BaCr2O4 Khi thêm acid HCl vào thì chỉ có kết tủa BaCr2O4 tan hoàn toàn, kết tủa SrCr2O4 tan một phần, kết tủa CaCr2O4 không tan là do ảnh hưởng của tích số tan của các muối oxalate, khi thêm H+ vào thì xảy ra phản ứng : 2H+ + Cr2O42 → H2Cr2O4, làm nồng độ Cr2O42 giảm xuống, nên tích nồng độ M2+ và Cr2O42 giảm xuống, nếu tích số này nhỏ hơn tich số tan của MCr2O4 thì kết tủa tan. Mặt khác theo công thức thiết lập ở thí nghiệm trên về mối quan hệ giữa tích số tan , Ka và Kcb ta rút ra được kết tủa nào có tích số tan càng lớn thì Kcb càng lớn càng dễ tan TCaCr2O4 = 2,3.109 < TBaCr2O4 = 1,1.107 < TSrCr2O4 =1,6.106   1.TÊN THÍ NGHIỆM 2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Thí nghiệm 9: Phản ứng nhuốm màu ngọn lửa kim loại kiềm Cách tiến hành: Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 782.5 Rửa sạch đũa thủy tinh bằng nước và dung dịch HCl, lau khô,nhúng vào dung dịch bão hòa các muối BaCl2, SrCl2, CaCl2 rồi đốt trên ngọn lửa không màu của đèn khò thì ta quan sát được màu sắc của ngọn lửa như sau Đũa nhúng vào BaCl2: màu lục Đũa nhúng vào SrCl2: màu đỏ son Đũa nhúng vào CaCl2: màu tímđỏ da cam Đó là phản ứng dùng để định tính sự có mặt của các ion kim loại nhóm IIA bằng phương pháp quang phổ Khi đốt các ion kim loại kiềm thì ta cung cấp 1 năng lượng cho chúng làm các electron hóa trị(điện tử tự do) chuyển lên các lớp có mức năng lượng cao hơn(trạng thái kích thích) nhưng nó chỉ tồn tại ở mức năng lượng đó khoảng 108 giây, sau đó các electron kích thích lại chuyển về trạng thái ban đầu giải phóng ra những bức xạ, bức xạ này có bước sóng nằm trong vùng khả kiến mắt thường có thể nhìn thấy nên ngọn lửa có màu.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

KHOA HÓA HỌC

Họ và tên sv: Mai Quang Hoàng

BẢN BẢN TƯỜNG TRÌNH HÓA HỌC

BảBản tường trình số 1:

CÁC KIM LOẠI KIỀM

Thứ sáu, ngày 04, tháng 04, năm 2014

1.TÊN

THÍ

NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Thí

nghiệm 1:

Natri kim

loại

Cách tiến

hành:

Tài liệu:

bài giảng

thực tập

hóa vô cơ

– trang

63-1.1.2

Khi cho mẫu kali cỡ hạt đậu nhỏ cho vào chậu thủy tinh thì đầu tiên ta thấy mẫu kali chỉ chìm xuống đáy chậu mà không có hiện tượng gì vì kali được bảo quản trong lớp muối cacbonat K2CO3 trong dầu hỏa, dùng đũa thủy tinh khuấy cho lớp cacbonat tan ra,khi đó kim loại K phản ứng mãnh liệt với nước, K nổi lên mặt nước, chạy tròn trên mặt nước, ở giai đoạn cuối cùng khi K tan hết thì

có hiện tượng phát sáng, tỏa nhiệt, và có tiếng nổ nhỏ

2K + 2H2O→2KOH + H2 ΔH<0H<0 Kim loại kiềm là kim loại nhẹ, khi cho vào nước thì bề mặt tiếp xúc và tác dụng với nước sinh ra dung dịch kiềm KOH làm phenolphthalein hóa hồng, đồng thời giải phóng khí H2,khí H2 sinh ra thoát lên theo đường viền ngoài của mẫu

K có động năng lớn đẩy cho kim lọa kiềm chạy vòng quanh trên mặt nước, khi

K tan hết thì lượng H2 sinh ra ít, và không còn mẫu kim loại để mà đẩy nữa(tan hết rồi) lúc này H2 tác dụng trực tiếp với O2 theo tỉ lệ 2:1 nên có tiếng nổ, phát nhiệt

H2 + O2 →H2O

Thí nghiệm

2:

ĐIỀU CHẾ

NATRI

CACBONA

T KHAN

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

74

Thí nghiệm này không thực hiện Muối natri cacbonat còn gọi tên thương mại là soda kết tinh, được điều chế bằng phương pháp solvay như sau:

Bước 1: nén CO2 vào dung dịch đặc NaCl và NH3(tỉ lệ 1:1) đến bão hòa NH3 + CO2 + NaCl + H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl

Bước 2: Lọc và đun nóng ở 6000c NaHCO3 đem nung ở 6000c

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O Bước 3: thu NH3 từ NH4Cl bằng cách cho thêm nước vôi vào 2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 +2H2O + 2NH3

CO2 và NH3 lại cho trở lại quá trình trên

Phương pháp trên chỉ dung để điều chế Na2CO3 mà không điều chế K2CO3 vì KHCO3 tan tốt nên không thể tiến hành lọc để thu KHCO3

pH của muối cacbonat và hidro cacbonat của kim Loại kiềm

cả 2 loại muối trên đều dễ tan trong nước và dễ bị thủy phân M2CO3 → 2M+ + CO3

2-CO32- + H2O → ← OH - + HCO3 -HCO3- + H2O → ← OH - + H2CO3 H2CO3 → CO2 + H2O

Muối cacbonat M2CO3 thủy phân tạo ra gốc OH- nên có tính bazo mạnh pH>7 Muối hidro cacbonat là chất lưỡng tính, khi thể hiện tính axit khi thể hiện tính bazo tùy thuộc vào pH của môi trường

HCO3- + H2O → ← H3O + + CO32- tính axit HCO3- + H2O → ← H2CO3 + OH - tính bazo

1.TÊN THÍ

NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

3:

Các muối ít

tan của Na+

và K+

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

74-3.1-3.2

Khi cho dung dịch kẽm uranyl axetat vào ống nghiệm chứa dung dịch NaCl thì xuất hiện kết tủa màu vàng

Kẽm uranyl axetat(ZnUO2(CH3COO)4 là thuốc thử dùng để định tính ion Na+ trong dung dịch, Khi cho thuốc thử này vào môi trường có ion Na+ thì nó tạo thành hợp chất không tan với natri có màu vàng NaZn(UO2)3(CH3COO)9 Khi cho phức natri hexa nitro cobalat(III) Na3[Co(NO2)6] vào ống nghiệm chứa dung dịch KCl và acid axetic CH3COOH thì thấy có các hạt kết tủa nhỏ màu vàng

ở trong lòng dung dịch

Na+ + ZnUO2(CH3COO)4 + H2O → NaZn(UO2)3(CH3COO)9

Phức natri hexa nitro cobalat(III) Na3[Co(NO2)6] là thuốc thử dung để định tính sự

có mặt của ion K+, khi cho vào môi trường có K+ thì tạo ra muối kép của Na và K nên có kết tủa màu vàng(NaK2[Co(NO2)6] Nhưng khi tiến hành thí nghiệm thì không thể thấy kết tủa vì không tạo thành muối kép NaK2[Co(NO2)6] mà tạo thành muối K3[Co(NO2)6

2K+ + Na3[Co(NO2)6] + CH3COOH→K2Na[Co(NO2)6]muối kép + 2Na+

Thí nghiệm

4:

Phản ứng

nhuốm màu

ngọn lửa

kim loại

kiềm

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

74-4

Rửa sạch đũa thủy tinh bằng nước và dung dịch HNO3 đặc, lau khô,nhúng vào dung dịch bão hòa các muối LiCl, NaCl, KCl rồi đốt trên ngọn lửa không màu của đèn khò thì ta quan sát được màu sắc của ngọn lửa như sau

Đũa nhúng vào LiCl: màu đỏ tím Đũa nhúng vào NaCl: màu vàng Đũa nhúng vào KCl: màu tím

Đó là phản ứng dùng để định tính sự có mặt của các ion kim loại kiềm bằng phương pháp quang phổ

Khi đốt các ion kim loại kiềm thì ta cung cấp 1 năng lượng cho chúng làm các electron hóa trị(điện tử tự do) chuyển lên các lớp có mức năng lượng cao hơn(trạng thái kích thích) nhưng nó chỉ tồn tại ở mức năng lượng đó khoảng 10-8 giây, sau đó các electron kích thích lại chuyển về trạng thái ban đầu giải phóng ra những bức xạ, bức xạ này có bước sóng nằm trong vùng khả kiến mắt thường có thể nhìn thấy nên ngọn lửa có màu

TTRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

KHOA HÓA HỌC

Họ và tên sv: Mai Quang Hoàng

BẢN BẢN TƯỜNG TRÌNH HÓA HỌC

BảBản tường trình số 2tt:

CÁC KIM LOẠI PHÂN NHÓM IIA

Thứ sáu, ngày 11, tháng 04, năm 2014

1.TÊN

THÍ

NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Thí

nghiệm 1:

Tính chất

của Mg

kim loại

Cách tiến

hành:

Tài liệu:

bài giảng

thực tập

hóa vô cơ

– trang

76-1.1.1

Khi cho kim loại Mg tác dụng lần lượt với các dung dịch acid HCl, H2SO4, HNO3 loãng và đặc thi ta quan sát được các hiện tượng sau

HCl loãng: sủi bọt khí, khí không màu thoát ra, tỏa nhiệt HCl đặc: sủi bọt , khí thoát ra mạnh, tỏa nhiệt lớn

H2SO4 loãng: sủi bọt nhẹ, khí không màu thoát ra, tỏa nhiệt H2SO4 đặc: sủi bọt mạnh hơn, khí thoát ra nhanh, tỏa nhiệt lớn HNO3 loãng: sủi bọt , khí không màu thoát ra sau đó hóa nâu, tỏa nhiệt HNO3 đặc : sủi bọt mạnh , khí màu nâu thoát ra nhanh, tỏa nhiệt mạnh Giải thích: kim loại Mg có tính khử mạnh (E0=2,363), trong khi các dung dịch acid lại có tính oxi hóa mạnh E0> 0 ( acid đặc mạnh hơn acid loãng) , nên Mg phản ứng với các dd đó ở mức độ khác nhau

Mg + 2HCl(l) → MgCl2 + H2

Mg + 2HCl(l) → MgCl2 + H2 3Mg + 8HNO3(l) →3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2NO + O2→2NO2

Mg + 4HNO3(đ)→ Mg(NO3)2 +2 NO2 + 2H2O

Mg + H2SO4(l) →MgSO4 + H2

Mg + 2H2SO4(đ) →MgSO4 + SO2 + 2H2O

Thí nghiệm

2:

Tính chất

của Mg kim

loại

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

76-1.1.2

Khi cho kim loại Mg vào 2 ống nghiệm, 1 ống chứa nước cất, 1 ống chứa dd NH4Cl thì ta thấy

ống chứa nước cất: không thấy hiện tượng gì ống chứa dd NH4Cl : Mg tan ra, sủi bọt khí, có khí bay lên, và dd sau đó tạo kết tủa

Mg chỉ tác dụng mạnh với nước để tạo hidroxit ở nhiệt độ 80-1000c , còn ở nhiệt

độ thường 1 lượng rất nhỏ Mg phản ứng với nước sinh ra kết tủa Mg(OH)2 không tan và bao quanh kim loại Mg ngăn không cho phản ứng với nước

Trong môi trường muối amoni

Mg + 2NH4Cl → MgCl2 + 2NH3 +H2 Tất cả các muối Mg2+ không bị thủy phân trong môi trường có đệm amoni NH4+/NH3 nên MgCl2 không thủy phân tạo ra Mg(OH)2 để bao lấy Mg , nên Mg tiếp tục phản ứng mạnh với NH4Cl

1.TÊN THÍ

NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

3:

Mg(OH)2

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

76-1.3

Khi cho dd NaOH vào dung dịch MgCl2 thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa trắng, không tan Mg(OH)2

2NaOH + MgCl2 → 2NaCl + Mg(OH)2 Hòa tan kết tủa này bằng HCl, NH4Cl, NaOH thì ta thấy kết tủa tan trong HCl là mạnh nhất , tan nhẹ trong NH4Cl và không tan trong NaOH

Ta có cân bằng : Mg(OH)2 → ← Mg 2+ + 2OH -Khi thêm H+ vào thì H + kết hợp với OH - làm giảm nồng độ OH- nên cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận ( chiều hòa tan kết tủa)

Khi thêm OH- vào thì làm tăng nồng độ OH- nên cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch chiều tạo kết tủa

Còn khi thêm NH4Cl thì NH4+ bị thủy phân sinh ra H+ , H+ kết hợp với OH-, Làm giảm nồng độ OH-(nồng độ H+ sinh ra bởi NH4 thủy phân nhỏ hơn nhiều so với HCl nên kết tủa chỉ tan nhẹ)nên cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

NH4Cl → ← NH4 + + Cl -NH4 + H2O→ ← NH4OH + H +

H+ + OH- → ← H2O

Thí nghiệm

4:

Ca(OH)2

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

77-2.1.1

Khi cho vài giọt nước vào một cục nhỏ CaO mới nung thì không có hiện tượng gì xảy ra, CaO có khả năng hút ẩm nên hấp phụ lên bề mặt của mình

Khi thêm nước cất vào thì 1 lượng CaO tan ra, dd bị vẫn đục, để 1 thời gian thì dd phân lớp, lớp dưới là CaO chưa tan , lớp trên trong, đó là dd Ca(OH)2 bão hòa hay còn gọi là nước vôi trong

Lọc lấy dung dịch Ca(OH)2 Ta có cân bằng Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH

-Vì Ca(OH)2 là một bazo, phân ly tạo ra gốc OH- nên khi cho giấy chỉ thị pH vào thì giấy chuyển sang màu tím

Khi sục khí CO2 vào ống nghiệm chứa dd nước vôi trong thì thấy dd vẫn đục vì tạo kết tủa CaCO3

Ca(OH)2 + CO2 →CaCO3 + H2O

Thí nghiệm

5:

Điều chế

Ba(OH)2 và

Sr(OH)2

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

Điều chế Ba(OH)2 và Sr(OH)2 bằng cách cho oxit của chúng tác dụng với H2O BaO + H2O →Ba(OH)2

SrO + H2O→Sr(OH)2

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Thí nghiệm

6:

Cac sulfat

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

77-2.2.2

Khi cho dd CaCl2 vào dd Na2SO4 thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa CaSO4, gạn lấy phần kết tủa , thêm 1 ít dd Na2SO4 để chắc chắn kết tủa hoàn toàn, rồi thêm Na2CO3 vào kết tủa CaSO4 thì thấy kết tủa nhanh hơn , và chuyển sang màu trắng

CaSO4↓ + Na2CO3→ ← CaCO3↓ + Na2SO4

Ta giải thích dựa vào tích số tan của CaSO4 và CaCO3 và Kcb

Ta có : Kcb =[ Na2SO4]/[ Na2CO3] =[SO42-]/[CO32-] (1) TCaSO4 =[Ca2+][SO42-] => [SO42-]=TCaSO4 / [Ca2+] (2) TCaCO3 =[Ca2+][CO32-] => [CO32-]=TCaCO3 / [Ca2+] (3) Thế (2), (3) vào (1) ta được

Kcb= TCaSO4 / [Ca2+] : TCaCO3 / [Ca2+] = TCaSO4/ TCaCO3

Mà TCaSO4 =2,5.10-5 > TCaCO3 = 3,8.10-9 nên Kcb rất lớn , nên phản ứng chủ yếu xảy

ra theo chiều thuận tạo CaCO3 Phản ứng sẽ xảy ra theo chiều tạo thành chất có tích số tan bé hơn

Thí nghiệm

7:

BaSO4 và

SrSO4

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

78-2.2.3

Điều chế muối BaSO4 và SrSO4 bằng cách cho muối BaCl2 và SrCl2 tác dụng với

dd Na2SO4 thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa BaSO4 và SrSO4 BaCl2 + Na2SO4 →BaSO4 + 2NaCl

SrCl2 + Na2SO4 → SrSO4 +2NaCl

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

78-2.2.4

Nếu TMSO4 > [M2+][SO42-] không tạo kết tủa

Do đó khi thêm dd CaSO4 vào làm Tăng nồng độ SO42-, làm tích số nồng độ [M2+] [SO42-] tăng theo , nếu tích số nồng độ này lớn hơn giá trị tích số tan TMSO4 của muối nào thì tạo kết tủa TMSO4 càng bé thì càng dễ tạo kết tủa

Từ đó ta thấy tích số tan của 3 muối trên như sau:

TBaSO4 = 1,1.10-10 < TSrSO4=3,2.10-7 < TCaSO4=2,5.10 -5

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Thí nghiệm

8:

Muối

Cromat

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

78-2.4

Khi cho dd K2CrO4 vào các ống nghiệm chứa muối của Ca2+ , Sr 2+ , Ba 2+ thì ta quan sát được

ống chứa Ca2+: dd có màu vàng của muối Canxi cromat, không có kết tủa, khi thêm HCl hay CH3COOH màu của dd thay đổi không đáng kể

Ca2+ + CrO4 2- → ← CaCrO4 CaCrO4 + 2HCl → ← CaCl2 + H2CrO4 CaCrO4 + 2CH3COOH → ← Ca(CH3COO)2 + H2CrO4 ống chứa Sr: có kết tủa màu cam, kết tủa này tan trong CH3COOH và tan trong HCl

Sr2+ + CrO4 2- → ← SrCrO4 SrCrO4 + 2HCl →SrCl2 + H2CrO4 SrCrO4 + CH3COOH → ← Sr(CH3COO)2 + H2CrO4 ống chứa Ba2+ : xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa tan trong HCl nhưng không tan trong CH3COOH

BaCrO4 + 2HCl → BaCl2 + H2CrO4

ta thấy kết tủa SrCrO4 tan trong CH3COOH và HCl còn kết tủa BaCrO4 chỉ tan trong HCl, ta giải thích dựa vào hằng số acid, tích số tan tới hằng số cân bằng

ta có cân bằng: BaCrO4 + 2CH3COOH → ← Ba(CH3COO)2 + H2CrO4 BaCrO4↓ + 2H+ → ← Ba 2+ + H2CrO4

Kcb=[Ba2+][ H2CrO4] /[H+]2 (1) H2CrO4 → ← CrO4 2- + 2H +

Ka=[H+]2[CrO42- ]/ [H2CrO4] (2) TBaCrO4=[Ba2+][ CrO42-] (3) Thế (3),(2) vào (1) ta được

Thí nghiệm

7:

Muối oxalat

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

78-2.2.3

Khi cho dd (NH4)2C2O4 vào các dd muối Ca2+ , Sr 2+ ,Ba 2+thì có hiện tượng sau

dd Ca2+ : vẫn đục , kết tủa nhẹ thêm HCl vào thì kết tủa không tan

dd Sr2+ : kết tủa trắng, khi thêm HCl vào thì kết tủa tan một phần

dd Ba2+ kết tủa trắng khi thêm HCl vào thì kết tủa tan một khi cho (NH4)2Cr2O4 vào thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành kết tủa muối oxalate

Ca2+ + Cr2O42- → ← CaCr2O4

Sr2+ + Cr2O42- → ← SrCr2O4

Ba2+ + Cr2O42- → ← BaCr2O4 Khi thêm acid HCl vào thì chỉ có kết tủa BaCr2O4 tan hoàn toàn, kết tủa SrCr2O4 tan một phần, kết tủa CaCr2O4 không tan là do ảnh hưởng của tích số tan của các muối oxalate, khi thêm H+ vào thì xảy ra phản ứng : 2H+ + Cr2O4 2- → H2Cr2O4, làm nồng độ Cr2O42- giảm xuống, nên tích nồng độ [M2+] và [Cr2O42-] giảm xuống, nếu tích số này nhỏ hơn tich số tan của MCr2O4 thì kết tủa tan

Mặt khác theo công thức thiết lập ở thí nghiệm trên về mối quan hệ giữa tích số tan , Ka và Kcb ta rút ra được kết tủa nào có tích số tan càng lớn thì Kcb càng lớn càng dễ tan

TCaCr2O4 = 2,3.10-9 < TBaCr2O4 = 1,1.10 -7 < TSrCr2O4 =1,6.10 -6

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Thí nghiệm

9:

Phản ứng

nhuốm màu

ngọn lửa

kim loại

kiềm

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

78-2.5

Rửa sạch đũa thủy tinh bằng nước và dung dịch HCl, lau khô,nhúng vào dung dịch bão hòa các muối BaCl2, SrCl2, CaCl2 rồi đốt trên ngọn lửa không màu của đèn khò thì ta quan sát được màu sắc của ngọn lửa như sau

Đũa nhúng vào BaCl2: màu lục Đũa nhúng vào SrCl2: màu đỏ son Đũa nhúng vào CaCl2: màu tímđỏ da cam

Đó là phản ứng dùng để định tính sự có mặt của các ion kim loại nhóm IIA bằng phương pháp quang phổ

Khi đốt các ion kim loại kiềm thì ta cung cấp 1 năng lượng cho chúng làm các electron hóa trị(điện tử tự do) chuyển lên các lớp có mức năng lượng cao hơn(trạng thái kích thích) nhưng nó chỉ tồn tại ở mức năng lượng đó khoảng 10-8 giây, sau đó các electron kích thích lại chuyển về trạng thái ban đầu giải phóng ra những bức xạ, bức xạ này có bước sóng nằm trong vùng khả kiến mắt thường có thể nhìn thấy nên ngọn lửa có màu