Лабораторные способы получения неорганических веществ

1. Окисление простых веществ кислородом:

2. Окисление сложных веществ кислородом:
2CuS + 3O₂ = 2CuO + 2SO₂↑.

3. Разложение гидроксидов тяжелых металлов или кислот:

4. Разложение солей при нагревании:

Гидроксиды

1. Взаимодействие активных металлов или их оксидов с водой:

2. Труднорастворимые основания получают по реакциям обмена:

3. Гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов получают электролизом водных растворов солей:

H₂O H + + OH —
(+) 2Cl — — 2e → Cl₂
(-) 2H + + 2e → H₂
электролиз
2KCl + 2H₂O → 2KOH + H₂^ + Cl₂↑.

Кислоты

1. Растворение кислотных оксидов в воде:

CO₂ + H₂O H₂CO₃.

2. Кислоты можно получить по реакции обмена, если в результате идет процесс образования малодиссоциированного соединения:

HCl + AgNO₃ HNO₃ + AgCl↓.

1. Взаимодействие активных металлов с кислотами:

2. Взаимодействие основных или амфотерных оксидов с кислотами:

3. Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации):

Источник

Лабораторные способы получения неорганических веществ

Основные способы получения (в лаборатории) конкретных веществ, относящихся к изученным классам неорганических соединений.

Лабораторные способы получения веществ отличаются от промышленных:

Лабораторные способы получения веществ	Промышленные способы получения веществ
Реагенты могут быть редкими и дорогими	Реагенты распространенные в природе и дешевые
Условия реакции мягкие, без высоких давлений и сильного нагревания	Условия реакции могут быть довольно жесткими, допустимы высокие давления и температуры
Как правило, реагенты — жидкости или твердые вещества	Реагенты — газы или жидкости, реже твердые вещества

Получение углекислого газа в лаборатории

Углекислый газ CO₂ в лаборатории получают при помощи аппарата Киппа при взаимодействии соляной кислоты с мелом или мрамором:

Получение угарного газа в лаборатории

В лаборатории угарный газ проще всего получить, действуя концентрированной серной кислотой на муравьиную кислоту:

HCOOH → H₂O + CO

Получение сероводорода в лаборатории

Сероводород в лаборатории легко получить действием разбавленной серной кислоты на сульфиды металлов, например, сульфид железа (II):

Эта реакция также проводится в аппарате Киппа.

Получение аммиака в лаборатории

Аммиак в лаборатории получают при нагревании смеси солей аммония с щелочами.

Например , при нагревании смеси хлорида аммония с гашеной известью:

Эти вещества тщательно перемешивают, помещают в колбу и нагревают.

Получение азотной кислоты в лаборатории

Азотную кислоту в лаборатории получают действием концентрированной серной кислоты на кристаллический нитрат натрия и калия при небольшом нагревании:

При этом менее летучая кислота вытесняет более летучую кислоту из соли.

При более сильном нагревании образуется сульфат натрия, но и образующаяся азотная кислота разлагается.

Получение ортофосфорной кислоты в лаборатории

При взаимодействии ортофосфата кальция с серной кислотой при нагревании образуется ортофосфорная кислота:

Получение кремния в лаборатории

В лаборатории кремний получают при взаимодействии смеси чистого песка с порошком магния:

2Mg + SiO₂→ 3MgO + Si

Получение кислорода в лаборатории

Кислорода в лаборатории можно получить при разложении целого ряда неорганических веществ.

Чаще всего в лаборатории кислород получают разложением перманганата калия:

Выделяющийся кислород можно собрать вытеснением воздуха:

Также кислород можно собирать методом вытеснения воды:

Обнаружить кислород можно очень просто: тлеющая лучинка вспыхивает в атмосфере кислорода.

Кислород можно получить также разложением пероксида водорода:

Реакция катализируется оксидом марганца (IV) MnO₂.

Разложение бертолетовой соли KClO₃ — еще один способ получения кислорода в лаборатории:

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Реакция также протекает в присутствии катализатора, оксида марганца (IV) MnO₂.

Получение водорода в лаборатории

Водород в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

При взаимодействии минеральных кислот (не сильных окислителей) с активными металлами и металлами средней активности также образуется водород.

Например , соляная кислота реагирует с цинком с образованием водорода:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Собирать водород можно методом вытеснения воздуха, так как водород — гораздо более легкий газ, чем воздух.

Также для собирания водорода подходит метод вытеснения воды, так как водород плохо растворим в воде:

Водород выделяется также при взаимодействии активных металлов (расположенных в ряду активности до магния) с водой.

Например , натрий активно реагирует с водой с образованием водорода:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Получение хлора в лаборатории

Стр. 162в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

При взаимодействии минеральных кислот (не сильных окислителей) с активными металлами и металлами средней активности также образуется водород.

Получение хлороводорода в лаборатории

Стр. 162в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник

Методы получения основных классов неорганических соединений

Оксиды

Простое вещество + кислород = оксид
S + O 2 = SO 2
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
2Zn + O 2 = 2ZnO

Разложение некоторых солей, кислот и нерастворимых оснований
MgCO 3 = MgO + CO 2
2Cu(NO 3 ) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2

Кислоты

Кислотный оксид + H 2 O = кислота (SiO 2 с водой не реагирует)
Cl 2 O 7 + H 2 O = 2HClO 4
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

H 2 + простое вещество-неметалл = летучее водородное соединение
(растворы HF, HCl, HBr, HI, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te в воде являются кислотами)
H 2 + Cl 2 = 2HCl (на свету)
H 2 + S = H 2 S (при нагревании)

Сильная кислота + соль слабой кислоты = слабая кислота + соль сильной кислоты
2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = H 2 SiO 3 + 2NaNO 3
H 2 SO 4 + MgSO 3 = H 2 SO 3 (H 2 O + SO 2 ) + MgSO 4

Нерастворимые гидроксиды

Растворимая соль + щелочь = соль + нерастворимое основание
Ni(NO 3 ) 2 + 2KOH = 2KNO 3 + Ni(OH) 2
FeCl 2 + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Fe(OH) 2

Щелочи

Основный оксид + вода = щелочь (в реакцию вступают оксиды щелочных и щелочноземельных металлов)
BaO + H 2 O = Ba(OH) 2
K 2 O + H 2 O = 2KOH

Активный металл + вода = щелочь + H 2
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2
Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

Кислотный оксид + основный оксид = соль
SO 3 + CaO = CaSO 4
N 2 O 5 + K 2 O = 2KNO 3

Кислотный оксид + щелочь = соль + вода
CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O
Cl 2 O 7 + 2KOH = 2KClO 4 + H 2 O

Основный оксид + кислота = соль + вода
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HBr = 2FeBr 3 + 3H 2 O

Кислота + основание = соль + вода
H 3 PO 4 + 3KOH = K 3 PO 4 + 3H 2 O
3H 2 SO 4 + 2Fe(OH) 3 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O

Соль слабой кислоты + сильная кислота = соль сильной кислоты + слабая кислота
K 2 SO 3 + 2HCl = 2KCl + H 2 O + SO 2 (H 2 SO 3 )
NaCl + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HCl

Растворимая соль + растворимая соль = нерастворимая соль + соль
CuCl 2 + Na 2 S = CuS + 2NaCl
Ba(NO 3 ) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 + 2KNO 3

Растворимая соль + щелочь = соль + нерастворимое основание
Fe(NO 3 ) 3 + 3NaOH = 3NaNO 3 + Fe(OH) 3
MnCl 2 + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Mn(OH) 2

Кислота + металл (находящийся в ряду напряжений левее водорода) = соль + водород
2HCl + Fe = FeCl 2 + H 2
2H 3 PO 4 + 6K = 2K 3 PO 4 + 3H 2
Важно: кислоты-окислители (HNO 3 , конц. H 2 SO 4 ) реагируют с металлами по-другому.

Растворимая соль металла (*) + металл (**) = соль металла (**) + металл (*)
Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu
Ni + 2AgNO 3 = Ni(NO 3 ) 2 + 2Ag
Важно: 1) металл (**) должен находиться в ряду напряжений левее металла (*), 2) металл (**) НЕ должен реагировать с водой.

Металл + неметалл = соль
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
Ca + Se = CaSe

Возможно, вам также будут интересны другие разделы справочника по химии:

Источник

1.Методы получения неорганических соединений.

Для получения большинства неорганических соединений используются химические реакции четырех типов: реакции соединения, разложения, замещения и обмена.

Реакцией соединения называется процесс взаимодействия 2-х или большего числа веществ, в результате которого образуется одно новое вещество. Например, 4Al + O₂ = Al₂O₃.

Реакция разложения представляет собой процесс получения нескольких новых веществ из одного вещества. Например, СaCO₃ = CaO + CO₂.

Реакциями замещения называются реакции между простыми и сложными веществами, в которых атомы простого вещества замещают атомы какого – либо элемента сложного вещества. Типичными реакциями замещения являются реакции вытеснения водорода из кислот металлами, расположенными в ряду напряжений (в ряду активности) до водорода. Например, Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂.

Реакциями обмена называются реакции, в которых два сложных вещества обмениваются в эквивалентных количествах своими составными частями, образуя новые сложные вещества. Как правило, реакции обмена представляют собой реакции ионного обмена. Необходимым условием протекания реакции ионного обмена является связывание ионов в следующие устойчивые соединения: неэлектролиты (например, газообразные вещества), труднорастворимые соединения, комплексы или любые иные слабодиссоциирующие образования. Например:

2. Расчеты по уравнениям реакций и химическим формулам.

В стехиометрических расчетах по уравнениям химических реакций определяются количеств веществ, вступающих в реакцию (массы или объемы реагентов), или же количества образующихся в результате реакции веществ – продуктов реакции также в массовом или объемном выражении. Расчёты базируются на использовании молярных масс реагентов и продуктов.

Пример 1.2. Определение массы сульфата натрия, образующегося при взаимодействии 4,9 г серной кислоты с гидроксидом натрия.

Определяем молярные массы М серной кислоты и сульфата натрия: M(H₂SO₄) = 98 г/моль, М(Na₂SO₄) =142 г/моль. Далее составляем и решаем пропорцию, обозначив искомую массу сульфата натрия через «х»:

В химии возникает необходимость многочисленных расчетов по химическим формулам, т.к. химическая формула характеризует не только качественный состав вещества, но и определяет его количество, равное 1 молю. Например, формула Na₂SO₄ указывает не только на то, что вещество состоит из атомов натрия, серы и кислорода в соотношении 2:1:4, но и определяет количество сульфата натрия, равное 1 молю, т.е. 142 г. В самой формуле химический символ каждого элемента, в свою очередь относится к 1 молю атомов соответствующего элемента. Напримет, 1 моль Na₂SO₄ содержит 2 моля атомов Na, 1 моль атомов S и 4 моля атомов О. По химической формуле, пользуясь значением Авогадро, равном 6,023∙10 23 , можно определить также абсолютное число атомов каждого элемента в любом количестве вещества.

Пример 2.2. Определение числа молей и абсолютного числа атомов элементов в 7,1 г. сульфата натрия, получение которого рассмотрено в примере 1.2.

Переводим количество полученного Na₂SO₄ в моли, для чего решаем пропорцию:

«х» молей полученной соли -7,1 г. х= 7,1∙1/142=0,05 молей.

Пользуясь значением числа Авогадро, формулой соли и ее количеством, находим число атомов каждого элемента: Na — 0,05∙2∙6,023∙10 23 = 6,023∙10 22 атомов;

Источник