Ю.И.ПАХОМОВ

Cборник
практических работ
по химии

9 КЛАСС

Продолжение. См. № 34, 35, 36, 37, 38, 39/2003

Практическая работа 16.
Ознакомление с коллекциями
видов топлива, природных силикатов,
стекла и изделий из него

Задание 1. Рассмотреть выданные образцы топлива и по внешнему виду назвать их. Какая из современных разновидностей топлива обладает наибольшей теплотворной способностью и одновременно наиболее экологически безопасна? Какой русский ученый разработал способ получения такого топлива, минуя дорогостоящие горные разработки, транспортировку, переработку в спецаппаратах и экологически опасные отходы?

Задание 2. Рассмотреть выданные образцы природных силикатов. Составить таблицу и отметить наблюдения. На этой основе назвать выданные минералы. Вследствие чего в природе образовались залежи песка и глины? Почва образовалась в результате биохимического разложения растительных и животных остатков? Что служит основой почвы? Привести пример разложения под действием воды и углекислого газа ортоклаза K₂Al₂Si₆O₁₆ (показать в форме оксидов), если кроме кремнезема и карбоната калия (поташа) при этом образуется глина каолинит Al₂Si₂O₇•2Н₂O. Какие из природных силикатов находят промышленное применение и где?

Задание 3. Рассмотреть выданные образцы стекла разных видов и стеклоизделия. Определить разновидности и пояснить, какие характерные свойства стекла использовались при изготовлении этих изделий. Какие реакции легли в основу получения обычного оконного стекла? Какие существуют отрасли силикатной промышленности и какими заводами и предприятиями она представлена в Приморском крае?

Практическая работа 17.
Получения оксида углерода(IV)
и изучение его свойств.
Угольная кислота и ее соли

Цели. Закрепить понятия о составе и структурах оксида углерода(IV), угольной кислоты, об их получении и свойствах.
Оборудование и реактивы. Стеклянная трубка, универсальный прибор для получения газов,
Г-образная газоотводная трубка, промывная склянка, санитарная склянка; в пронумерованных пробирках № 1–3 растворы Na₂SO₄, ZnCl₂, K₂CO₃, СaCO₃ (кусочки мела или мрамора), растворы BaCl₂, HNO₃, HCl, NaOH, Сa(OH)₂ (известковая вода), синяя лакмусовая бумажка, набор индикаторов, Н₂О (дистиллированная).

Оксиды углерода

Электроны в атоме углерода:

Невозбужденное состояние атома:

Возбужденное состояние атома:

Гибридные электронные орбитали в возбужденном атоме углерода:

Cведения об углекислом газе

M(CO₂) = 44 г/моль, V_М(CO₂) = 22,4 л/моль (н. у.),

D_возд (СО₂) = 44/29 (тяжелее воздуха).

Бесцветный газ со слабокислым запахом и вкусом, = 1,98 г/л. В одном объеме воды (20 °C) растворяется 0,88 объема. При –78,515 °С и нормальном давлении, минуя жидкое состояние, затвердевает в снегообразную массу («сухой лед»). Жидкий CO₂ образуется только под давлением 58,46•10⁵ Па при 20 °С.
При содержании в воздухе 4% (по объему) оксид углерода(IV) вызывает болезненные явления, при концентрации больше 10% появляется удушье.
Этот газ – конечный продукт дыхания растений и животных, процессов горения, гниения и брожения. Образование СО₂ – одна из стадий круговорота углерода в природе. В промышленности СО₂ используется для производства «сухого льда», соды и экономически выгодного энергетического продукта – синтез-газа (H₂ + CO).

Угольная кислота

Угольная кислота H₂CO₃ – слабая, двухосновная, способна образовывать два вида солей – средние (карбонаты) и кислые (гидрокарбонаты).

Получение:

Диссоциация:

При комнатной температуре равновесие диссоциации на 99% сдвинуто влево. Оксид СО₂ энергично реагирует с сильными основаниями, основными и амфотерными оксидами, являясь солеобразующим кислотным оксидом. Наиболее активные металлы в атмосфере оксида углерода(IV) горят:

Большое значение в физиологическом и промышленном отношении имеет процесс

В других отношениях оксид углерода(IV) инертен.

Важнейшие карбонаты – сода Na₂CO₃, питьевая сода NaHCO₃ и поташ K₂CO₃. Природные минералы – известняк CaCO₃, доломит MgCO₃•CaCO₃, магнезит MgCO₃, карбонаты марганца, цинка, свинца. Соли угольной кислоты, особенно гидрокарбонаты, нестабильны термически.