Взаимодействие активных металлов с водой и демонстрация
образцов металлов – простых веществМатериалы / Химический эксперимент по неорганической химии в системе проблемного обучения / Взаимодействие активных металлов с водой и демонстрация
образцов металлов – простых веществ
Реактивы и оборудование:
Аl (гранулы), Na, фенолфталеин; кристаллизатор.
Ход работы:
Учитель: Проведем опыт. Для опыта возьмём образцы двух активных металлов (см. Ряд активности металлов): Аl (гранулы) и Na. В кристаллизатор с водой прильем 2-5 капель фенолфталеина и поместим небольшой, очищенный (скальпелем) от перекиси и предварительно подсушенный (сухой фильтровальной бумагой) от керосина кусочек Na, а в пробирку с водой поместим гранулу алюминия.
Наблюдения:
· натрий «бегает» по поверхности воды и быстро реагирует с ней, полностью исчезнув, а вода окрашивается в розовато-малиновый цвет;
· в пробирке с алюминием признаков реакции не наблюдаем.
Уравнения реакций:
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 ↑
Алюминий, будучи достаточно активным металлом, также должен вступать в реакцию с водой по уравнению: 2Аl + 6Н2О → 2Аl(OH)3 + 3H2 ↑, однако признаков реакции мы не наблюдаем.
Проблема: алюминий – активный металл при н.у. не показывает признаков реакции взаимодействия с водой?
Обсуждение:
Учитель демонстрирует учащимся образцы некоторых щелочных, щелочноземельных и амфотерных металлов. Учащиеся наблюдают, что одни металлы хранятся при обычных условиях (Аl, Zn, Fe), другие в стеклянной банке под слоем керосина (Na, Ca, К).
Учащиеся: Исходя из их химических свойств, одни металлы более активны, а другие – менее. Щелочные и щелочноземельные металлы самые активные и легко взаимодействуют с кислородом воздуха, поэтому хранят под слоем керосина. А другие менее активные они взаимодействуют с кислородом только при нагревании, поэтому могут храниться при обычных условиях.
Учитель: почему сегодня алюминиевая посуда рекомендуется только для хранения холодных продуктов, а использование её для нагревания нежелательно.
Учащиеся: при нагревании происходит химический процесс: 2Аl + 6Н2О → 2Аl(OH)3 + 3H2 ↑, ионы алюминия переходят в раствор, и их присутствие нежелательно для пищевых блюд.
Учитель: таким образом, алюминий при н.у. защищён оксидной плёнкой Al2O3. Именно эта оксидная плёнка предохраняет алюминий от активного взаимодействия с водой при н.у., если же она будет удалена, то алюминий будет энергично реагировать с водой.
Смотрите также
Методы определения концентрации растворённого кислорода в воде
Контроль
содержания кислорода – чрезвычайно важная проблема, в решении которой
заинтересованы практически все отрасли народного хозяйства, включая чёрную и
цветную металлургию, химическую п ...
Кальцинация гидрокарбоната
...
Методы активации химических процессов
Для
интенсификации технологических процессов применяют различные физические факторы
воздействия, в частности акустические колебания. Изучением взаимодействия
мощных акустических волн с веще ...