Видеоурок «качественные реакции в химии»
Многие вещества, которые нас окружают, мы можем определить по их специфическим признакам и свойствам. Например, алюминий несложно отличить от других металлов. Он легче, также легко изменяет свою форму, при трении о бумагу или белую ткань оставляет серую полосу. Медь — металл красного цвета, имеет металлический блеск, хорошо проводит электрический ток, поэтому медь применяют при изготовлении проводов.
Такие жидкости, как уксусная кислота и этиловый спирт, также легко различить. Уксусная кислота очень хорошо растворима в воде. Этиловый спирт имеет характерный запах и хорошо смешивается с водой.
Кристаллы медного купороса имеют синий цвет, легко растворяются в воде, образуя голубой раствор.
У всех в аптечке есть марганцовка, её также несложно распознать. Марганцовка представляет собой тёмно-фиолетовые кристаллы, которые хорошо растворяются в воде и образуют раствор ярко-розового цвета.
Однако многие вещества определить достаточно сложно. Как распознать кислород и углекислый газ, ведь эти газы бесцветны и не имеют запаха? Или как узнать, какое вещество находится в пробирке: раствор кислоты или соли? Какой газ находится в сосуде?
Для этого проводят химические реакции, в результате которых происходят изменения с веществами. Эти специфические признаки мы можем определить с помощью наших органов чувств: зрения, обоняния, слуха. Такие химические реакции называются качественными.
То есть качественные реакции — это химические превращения, сопровождающиеся характерными признаками, с помощью которых проводят распознавание веществ.
Основными признаками химических реакций являются: изменение окраски, выпадение осадка, выделение газа, появление запаха, выделение тепла и света.
Такие явления при проведении качественных реакций называются аналитическими сигналами.
Если опустить тлеющую лучинку в пробирку с кислородом и углекислым газом, то в одной пробирке лучинка гаснет, а в другой — ярко вспыхивает. Этот опыт позволяет определить, в какой пробирке кислород, а в какой — углекислый газ. В той пробирке, где лучинка гаснет, находится углекислый газ, так как углекислый газ не поддерживает горение. В той пробирке, где лучинка вспыхнула, находится кислород, потому что кислород поддерживает горение.
А как отличить, например, углекислый газ от азота, ведь азот, как и углекислый газ, не поддерживает горение? Для этого существует качественная реакция на углекислый газ.
Если в стакан с углекислым газом добавить небольшое количество известковой воды и встряхнуть жидкость в стакане, то жидкость мутнеет. Таким образом, с помощью известковой воды или раствора гашёной извести можно обнаружить углекислый газ.
Если в пробирку с прозрачной известковой водой опустить стеклянную трубку и продуть через неё выдыхаемый воздух, то раствор мутнеет. Значит, и в выдыхаемом воздухе есть углекислый газ.
То есть вещество, с помощью которого проводят качественную реакцию, называется реактивом на определяемое вещество.
В нашем случае известковая вода является реактивом на углекислый газ и углекислый газ является реактивом на известковую воду.
Чтобы реакцию можно было считать качественной, аналитический сигнал на определённый реактив должен появляться только при взаимодействии с одним или немногими веществами. В противном случае трудно будет сделать вывод о том, какое вещество мы обнаружили с помощью реактива.
Например, крахмал можно обнаружить с помощью раствора йода и наоборот. Если капнуть несколько капель йодной настойки на кусочек картофеля, то наблюдается появление сине-фиолетовой окраски. Данная реакция является качественной на крахмал и подтверждает наличие крахмала в картофеле.
Таким образом, с помощью качественных реакций проводят распознавание веществ. Качественная реакция сопровождается аналитическим сигналом. Кислород и углекислый газ можно распознать с помощью тлеющей лучинки. Реактивом на углекислый газ является известковая вода и наоборот. Реактивом на крахмал является раствор йода.
Имеет ли кислород запах и цвет
Кислород был впервые открыт ученым Д. Пристли в 1774 г. при разложении оксида ртути. Первоначально английский химик не понял, что именно ему удалось выделить, и он назвал полученный газ дефлогистированным воздухом. Позднее ученый А. Лавуазье установил, что О2 входит в состав атмосферы и содержится во многих веществах.
В промышленных условиях кислород сегодня получают в основном методом криогенной ратификации или же в особых мембранных установках. Поставляется этот газ в лаборатории, медицинские учреждения и на производства обычно в емкостях из стали при давлении в 15 МПа.
При обычном атмосферном давлении кислород представляет собой газ без вкуса, цвета и запаха. В воде и спирте он растворяется достаточно слабо, а в расплавленном жидком серебре очень хорошо.
Одной из особенностей О2 является то, что он является очень сильным окислителем. Оксиды кислород образует практически со всеми известными элементами. При этом реакции такого типа способны ускоряться при нагревании и всегда протекают с выделением тепла.
При сжатии до 50 атм и охлаждении в -119 °С кислород переходит в жидкое состояние. При обычном атмосферном давлении для такого перехода О2 нужно охладить до -183 °С. При температуре в — 220 °С кислород затвердевает в снегообразную массу.
Жидкий и твердый кислород, как и газообразный, не имеет никакого запаха. Цвет же О2 может значительно меняться в зависимости от его температуры. В жидком состоянии кислород отличается слегка голубоватым оттенком.
При дальнейшем охлаждении цвет О2 становится все более насыщенным. Кристаллы твердого кислорода уже имеют интенсивный синий цвет. При повышении давления они сначала становятся розовыми, а затем оранжевыми и темно-красными.
При давлении в 96 ГПа кристаллы кислорода приобретают металлический оттенок. Сильное охлаждение в этом случае вызывает также эффект сверхпроводимости.
Цвет кислород, таким образом, имеет только в жидком и твердом состоянии. Запаха же у него нет вовсе никакого. Немного по-другому дело обстоит с его ближайшим родственником — озоном, состоящим из трех молекул молекулярного кислорода.
В отличие от кислорода, озон в газообразном состоянии имеет голубоватый цвет. При этом О3 и достаточно резко пахнет. Запах у озона довольно-таки приятный. Именно его мы чувствуем, к примеру, после дождя.
В непогоду в воздухе содержится обычно 10% или чуть больше озона. Чистый же О3 человеку вдыхать нельзя. Это приведет к разделению клеток и утечке из них ферментов.
Как с помощью тлеющей лучинки распознать кислород и углекислый газ?
Если опустить тлеющую лучинку в атмосферу (например, заполненную пробирку) с углекислым газом, то она затухнет. В атмосфере кислорода тлеющая лучинка вспыхнет.
1. Сравните следующие вещества: а) медь и алюминий; б) уксусную кислоту и этиловый спирт.
2. Какие реакции называют качественными?
3. Что такое реактив на определяемое вещество?
5. Приведите примеры, когда известковая вода является определяемым веществом, а когда – реактивом?
6. С помощью йодной настойки из домашней аптечки проведите обнаружение крахмала в картофеле, хлебе, макаронных изделиях. Присутствует ли крахмал в майонезе, йогурте, вареном мясе, рисовой крупе?
7. Какое яблоко — незрелое или спелое — содержит больше крахмала? Как определить это опытным путем? Проведите домашний эксперимент и запишите результаты в тетрадь.
Кислород можно распознать: 1) с помощью тлеющей лучинки 2) с помощью известковой воды 3) по характерному горению 4) по цвету газа
1) с помощью тлеющей лучинки
2) с помощью известковой воды
3) по характерному горению
4) по цвету газа