Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Опыт № 3.
|
|
«растворение АММИАКА в воде»
1. Демонстрация опыта целесообразна при изучении темы:
«Получение аммиака. Физические и химические свойства аммиака».
2. Реактивы:
а) Аммиачная вода (20 – 25 %);
б) Кристаллический хлорид аммония («нашатырь»);
в) Гидроксид кальция («гашеная известь»);
г) Гранулированный гидроксид натрия или калия.
3. Оборудование:
а) Колба Вюрца обёмом 500 см3 с пробкой;
б) Демонстрационная пробирка с пробкой и газоотводной трубкой;
в) Химическая воронка;
г) Осушительная колонка или склянка Тищенко для твердых веществ;
д) Демонстрационный цилиндр;
е) Круглодонная колба объемом 500 см3;
ж) Резиновая пробка со стеклянной газоотводной трубкой, концы которой выступают на 5 см. Конец, выходящий из узкой части пробки, оттянут в капилляр диаметром 1 мм;
з) Фарфоровая ступка с пестиком;
и) Фарфоровая ложка;
к) Штатив с зажимами и кольцами;
л) Кристаллизатор;
м) Спиртовка;
н) Прямая стеклянная трубка;
о) Резиновые трубки;
п) Влажные полоски фенолфталеиновой или универсальной индикаторной бумаги;
р) Ватный тампон;
4. Подготовка к демонстрации:
г) Наполните осушительную колонку (склянку Тищенко) твердой щелочью и соедините ее с прямой газоотводной трубкой.
д) В кольце или в зажиме штатива закрепите сухой демонстрационный цилиндр вверх дном и введите в него газоотводную трубку от осушительной склянки. Отверстие цилиндра закройте неплотным ватным тампоном.
е) В фарфоровой ступке измельчите кусочки хлорида аммония, добавьте вдвое большую по массе порцию гидроксида кальция. Смесь быстро перемешайте фарфоровой ложкой.
ж) Одним из способов (опыты № 1 и № 2) получите аммиак и заполните им цилиндр или круглодонную колбу. Не переворачивая сосуды, закройте их: цилиндр – ватным тампоном, а колбу – пробкой с газоотводной трубкой, оттянутой в капилляр.
з) В большой кристаллизатор на ¾ его высоты налейте холодную воду и добавьте 8 – 10 капель спиртового раствора фенолфталеина.
5. Демонстрация опыта:
При использовании цилиндра:
а) Не переворачивая цилиндр с аммиаком, откройте его и, держа в вертикальном положении, опустите в кристаллизатор с водой на максимальную глубину. При этом вода, оказавшаяся внутри цилиндра, сразу же окрасится в малиновый цвет.
б) Удерживая цилиндр в таком положении, раскачивайте его верхнюю часть из стороны в сторону, в результате чего вода из кристаллизатора быстро поднимется в цилиндр и заполнит почти весь его объем.
При использовании круглодонной колбы:
а) Держа закрытую колбу с аммиаком в вертикальном положении, опустите конец газоотводной трубки в кристаллизатор с водой.
б) Закройте пальцем трубку, при этом в ней окажется небольшое количество воды. Плотно прижав палец, достаньте трубку из воды, переверните колбу и резким движением вниз сбросьте каплю из трубки внутрь колбы. Упавшая капля сразу же окрасится в малиновый цвет.
в) Не отпуская палец, снова опустите трубку в кристаллизатор и только под водой откройте ее. При этом вода моментально устремится внутрь колбы в виде бьющего из капилляра мощного фонтана малинового цвета и вскоре заполнит почти весь ее объем.
6. Объяснение наблюдаемых явлений:
Вода устремляется внутрь цилиндра или колбы вследствие очень высокой растворимости аммиака, составляющей ~ 785 л газа на 1 дм3 воды 20 оС. Это объясняется высокой полярностью его молекул и их способностью образовывать водородные связи с молекулами воды.
При попадании в сосуд с аммиаком первой порции воды почти весь газ моментально растворяется в ней, вследствие чего в сосуде резко уменьшается давление. Поскольку снаружи оно остается нормальным, то из-за большого перепада давлений вода устремляется в сосуд и заполняет его.
Окрашивание жидкости в сосудах в малиновый цвет объясняется тем, что аммиак, растворяясь в воде, частично взаимодействует с ней:
NH3 + H2O ↔ NH3 · H2O ↔ NH4+ + OH –
Вследствие образования гидроксид-анионов среда становится щелочной и бесцветный фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет.