Практическая работа №4
Получение углекислого газа. Качественная реакция на карбонат-ион.
Цель: Изучение свойств углекислого газа и реакций с карбонатами.
Ход работы
Получение углекислого газа по реакции:
- Реакция: Карбонат кальция + Соляная кислота = Хлорид кальция + Вода + Углекислый газ
- Уравнение реакции: \[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + H_2O + \text{CO}_2 \uparrow \]
Признак реакции: выделение газа (углекислый газ — \( \text{CO}_2 \)).
Изучение свойств углекислого газа: A) Гидроксид кальция + Углекислый газ:
- Реакция: Гидроксид кальция + Углекислый газ = Карбонат кальция + Вода
- Уравнение реакции: \[ \text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + H_2O \]
Признак реакции: образование осадка (карбонат кальция — \( \text{CaCO}_3 \)), который имеет белый цвет.
Б) Вода + Углекислый газ:
- Реакция: Вода + Углекислый газ = Угольная кислота
- Уравнение реакции: \[ \text{H}_2O + \text{CO}_2 \rightleftharpoons \text{H}_2CO_3 \]
Добавили лакмус, изменение: Лакмус изменяет цвет на красный, что указывает на образование кислоты (угольной кислоты, \( \text{H}_2CO_3 \)).
Качественная реакция на карбонат-ион:
Реакция: Карбонат натрия + Серная кислота = Хлорид натрия + Вода + Углекислый газ
Уравнение реакции (молекулярная): \[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{NaHSO}_4 + \text{CO}_2 \uparrow + H_2O \]
Уравнение реакции (полная ионная): \[ 2\text{Na}^+ + \text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{HSO}_4^{-} + \text{CO}_2 \uparrow + H_2O \]
Уравнение реакции (сокращенная ионная): \[ \text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{CO}_2 \uparrow + H_2O \]
Вывод:
В ходе работы был получен углекислый газ, который проявляет свои свойства при взаимодействии с гидроксидом кальция (образование осадка) и с водой (образование кислоты). Качественная реакция на карбонат-ион подтверждает наличие карбонатов в растворе, так как образуется углекислый газ и происходит выделение газа при взаимодействии с серной кислотой.