shkolakz.ru 1
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- + 2I-

Опыт 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.