Úvod: Dusík je plyn obsažený ve vzduchu, zaujímá

REAKCE KOVŮ ALKALICKÝCH ZEMIN
Úvod: Kovy alkalických zemin jsou prvky II. A skupiny periodického sysstému prvků. Mezi
nejvýznamější prvky této skupiny patří vápník a hořčík, které jsou biogenními prvky.
Sloučeniny vápníku a hořčíku jsou narozdíl od sloučenin zbývajících prvků II.A
skupiny nejedovaté.
Úkol č. 1: Příprava a reakce hydroxidu vápenatého
Princip:
Tepelným rozkladem vápence CaCO3 vzniká CaO a CO2. Oxid vápenatý reaguje
s vodou za vzniku hydroxidu vápenatého, který působením oxidu uhličitého tvrdne
na uhličitan vápenatý.
Pomůcky: porcelánový (žíhací) kelímek, trojnožka, žíhací triangl, kahan, kádinka –
150 cm3, lab. lžička, skleněná tyčinka, skleněná trubička, zkumavky, stojan na
zkumavky, pipeta
Chemikálie: uhličitan vápenatý CaCO3, oxid vápenatý CaO, kyselina chlorovodíková HCl
(w = 10 %), fenolftalein
Pracovní postup: Do porcelánového kelímku nasypeme asi 3 g uhličitanu vápenatého.
Kelímek žíháme nad kahanem asi 15 minut. Po vychladnutí vsypeme
vyžíhanou směs do kádinky. Na kousek páleného vápna - získaného
produktu přikapáváme vodu, vyvíjí se teplo, přidaná voda se mění ve
vodní páru. Přidáme další množství vody. Získáváme tzv. vápenné
mléko, získaný hydroxid vápenatý je ve vodě málo rozpustný, po
přefiltrování dostáváme vápennou vodu.
Asi 3 cm3 vápenné vody nalijeme do dvou zkumavek. Do roztoku v první
přidáme několik kapek fenolftaleinu – roztok se barví červenofialově. Do
roztoku ve druhé zkumavce vydechujeme skleněnou trubičkou oxid
uhličitý. Roztok se zakalí. S vydechováním pokračujeme tak dlouho,
dokud se roztok vyčeří. Málo rozpustný uhličitan vápenatý reaguje s CO2
za vzniku dobře rozpustného hydrogenuhličitanu vápenatého. Roztok
hydrogenuhličitanu vápenatého povaříme a pak ze zkumavky vylijeme.
Na stěnách zkumavky se vyloučí uhličitan vápenatý. Tímto způsobem
vzniká z tvrdé vody tzv. kotelní kámen. Zkumavku vyčistíme kyselinou
chlorovodíkovou.
Otázky:
Ve výsledcích protokolu odpovězte na následující otázky/úkoly.
1) Chemickou rovnicí vyjádřete přípravu oxidu vápenatého.
2) Chemickou rovnicí vyjádřete vznik tzv. vápenného mléka – viz. pracovní
návod. Jaké je pH (kyselé,alkalické nebo neutrální) této suspenze a proč?
GYMNÁZIUM POLIČKA
KVINTA – LABORATORNÍ PRÁCE Č. 3
Strana 1 (celkem 2)
REAKCE KOVŮ ALKALICKÝCH ZEMIN
3) Proč se roztok ve zkumavce zakalí po vdechování CO2 do zkumavky?
Vyjádřete tento děj chemickou rovnicí.
4) Co je příčinou opětovného vyčeření roztoku? Vyjádřete tento děj chemickou
rovnicí. Probíhající uvedené děje někde v přírodě?
5) Proč se zkumvka vyčistila kyselinou chlorovodíkovou? Zapište tento děj
chemickou reakcí.
Úkol č. 2: Příprava a reakce oxidu hořečnatého
Princip:
Hořčík je stříbrolesklý kov. Tvoří hořečnaté ionty, ale v některých jeho
sloučeninách se uplatňují kovalentní vazby. Za zvýšené teploty je značně
reaktivní.
Pomůcky: kahan, chemické kleště, porcelánová (odpařovací) miska, filtrační aparatura
Chemikálie: hořčíková páska Mg, fenolftalein
Pracovní postup: Hořčíkovou
pásku
vložíme
do
plamene. Hořčík se zapálí a shoří za
vzniku oxidu hořečnatého MgO a
nitridu hořečnatého Mg3N2. Pozorujte,
jakým způsobem hořčík hoří. Produkt
zachytíme do porcelánové misky.
K získanému prášku přidáme malé
množství vody, směs promícháme
a po chvíli přefiltrujeme. K filtrátu
přikápneme indikátor, fialové zbarvení
je důkazem OH– skupiny.
Poznámka: Narozdíl od práškového MgO, krystalická forma s vodou téměř nereaguje.
Nitrid hořečnatý reaguje s vodou podle reakce:
Mg3N2 + H2O ¾® Mg(OH)2 + NH3
Vzniklý amoniak ve vodě alkalicky hydrolyzuje podle známé reakce:
NH3 + H2O ¾® NH+4 + OH–
Otázky:
Ve výsledcích protokolu odpovězte na následující otázky/úkoly.
1) Chemickou rovnicí vyjádřete hoření hořčíkové pásky. Jakým způsobem
hořčíková páska hoří? Co jste pozorovali (barva, jasnost plamene)?
2) Co je příčinou změnou barvy fenolftaleinu po jeho přidání do filtrátu.
3) Chemickou rovnicí popište chemickou reakci práškového MgO v vodou?
GYMNÁZIUM POLIČKA
KVINTA – LABORATORNÍ PRÁCE Č. 3
Strana 2 (celkem 2)