Основные способы получения (в лаборатории) конкретных веществ, относящихся к изученным классам неорганических соединений.

 

Лабораторные способы получения веществ отличаются от промышленных:

Лабораторные способы получения веществПромышленные способы получения веществ
Реагенты могут быть редкими и дорогимиРеагенты распространенные в природе и дешевые
Условия реакции мягкие, без высоких давлений и сильного нагреванияУсловия реакции могут быть довольно жесткими, допустимы высокие давления и температуры
Как правило, реагенты —  жидкости или твердые веществаРеагенты — газы или жидкости, реже твердые вещества

 

Получение углекислого газа в лаборатории

 

Углекислый газ CO2 в лаборатории получают при помощи аппарата Киппа при взаимодействии соляной кислоты с мелом или мрамором:

2HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2

 

Получение угарного газа в лаборатории

 

В лаборатории угарный газ проще всего получить, действуя концентрированной серной кислотой на муравьиную кислоту:

HCOOH → H2O + CO

 

Получение сероводорода в лаборатории

 

Сероводород в лаборатории легко получить действием разбавленной серной кислоты на сульфиды металлов, например, сульфид железа (II):

FeS + H2SO4→ FeSO4 + H2S

Эта реакция также проводится в аппарате Киппа.

 

Получение аммиака в лаборатории

 

Аммиак в лаборатории получают при нагревании смеси солей аммония с щелочами.

Например, при нагревании смеси хлорида аммония с гашеной известью:

2NH4Cl + Ca(OH)2→ CaCl2 + 2NH+ 2H2O

Эти вещества тщательно перемешивают, помещают в колбу и нагревают.

 

Получение азотной кислоты в лаборатории

 

Азотную кислоту в лаборатории получают действием концентрированной серной кислоты на кристаллический нитрат натрия и калия при небольшом нагревании:

H2SO4(конц.) + NaNO3→ NaHSO4 + HNO3

 

При этом менее летучая кислота вытесняет более летучую кислоту из соли.

При более сильном нагревании образуется сульфат натрия, но и образующаяся азотная кислота разлагается.

 

 

Получение ортофосфорной кислоты в лаборатории

 

При взаимодействии ортофосфата кальция с серной кислотой при нагревании образуется ортофосфорная кислота:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4→ 3CaSO4 + 2H3PO4

 

Получение кремния в лаборатории

 

В лаборатории кремний получают при взаимодействии смеси чистого песка с порошком магния:

2Mg + SiO2→ 3MgO + Si

 

Получение кислорода в лаборатории

 

Кислорода в лаборатории можно получить при разложении целого ряда неорганических веществ.

Чаще всего в лаборатории кислород получают разложением перманганата калия:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

Выделяющийся кислород можно собрать вытеснением воздуха:

 

Также кислород можно собирать методом вытеснения воды:

Обнаружить кислород можно очень просто: тлеющая лучинка вспыхивает в атмосфере кислорода.

Кислород можно получить также разложением пероксида водорода:

2H2О2  →  2H2O + O2

Реакция катализируется оксидом марганца (IV) MnO2.

Разложение бертолетовой соли KClO3 — еще один способ получения кислорода в лаборатории:

2KClO3  →  2KCl + 3O2

Реакция также протекает в присутствии катализатора, оксида марганца (IV) MnO2.

 

Получение водорода в лаборатории

 

Водород в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

2H2О  →  2H2 + O2

При взаимодействии минеральных кислот (не сильных окислителей) с активными металлами и металлами средней активности также образуется водород.

Например, соляная кислота реагирует с цинком с образованием водорода:

Zn + 2HCl  →  ZnCl2 + H2

Собирать водород можно методом вытеснения воздуха, так как водород — гораздо более легкий газ, чем воздух.

 

Также для собирания водорода подходит метод вытеснения воды, так как водород плохо растворим в воде:

 

 

Водород выделяется также при взаимодействии активных металлов (расположенных в ряду активности до магния) с водой.

Например, натрий активно реагирует с водой с образованием водорода:

2Na + 2H2O  →  2NaOH + H2

 

 

Получение хлора в лаборатории

 

Стр. 162в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

2H2О  →  2H2 + O2

При взаимодействии минеральных кислот (не сильных окислителей) с активными металлами и металлами средней активности также образуется водород.

 

 

Получение хлороводорода в лаборатории

 

Стр. 162в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород: