Получение и свойства хлороводорода.
Получение хлороводорода.
В колбу насыпают 15 - 20 г хлорида натрия. Из капельной воронки приливают концентрированной серной кислоты. Реакция начинается без нагревания. Для ускорения ее колбу подогревают. Нужно следить за тем, чтобы масса реагирующих веществ несильно пенилась, иначе она будет переброшена в приемник для собирания газов. Хлороводород, как газ более тяжелый, чем воздух, собирают в сосуд, расположенный отверстием вверх. Газоотводную трубку опускают до дна сосуда. Выделение белого тумана у выхода сосуда показывает, что он заполнился хлороводородом. Когда необходимый для опыта сосуд заполнится хлороводородом, то следует прекратить нагревание колбы, а конец газоотводной трубки опустить в колбу с водой, чтобы поглощать выделяющийся газ. Газоотводную трубку не следует опускать в воду, ее держат близко над поверхностью воды, иначе в случае прекращения выделения хлороводорода вода может быть переброшена в колбу.
Свойства хлороводорода.
Растворимость хлороводорода в воде очень велика. При комнатных условиях в 1 объеме воды растворяется 500 объемов хлороводорода. Для демонстрации этого свойства цилиндр с хлороводородом опускают в чашку с водой. Вода устремляется в него и почти полностью его заполняет.
Раствор разделяют на две части. В одну приливают раствор индикатора, в другую приливают раствор нитрата серебра.
Растворение хлороводорода можно показать опытом «фонтан»
Для этого большую толстостенную склянку заполняют хлороводородом и закрывают хорошо подобранной резиновой пробкой с газоотводной трубкой, которую опускают в сосуд с водой, подкрашенной раствором синего лакмуса. Конец трубки закрывают под водой указательным пальцем и, не отнимая палец, опрокидывают склянку дном вниз. Встряхивают ее несколько раз так, чтобы несколько капель воды из газоотводной трубки попали в склянку (пальцем все время плотно прижимать отверстие трубки!). Теперь снова опрокидывают склянку вверх дном и газоотводную трубку опускают в сосуд с водой, подкрашенной синим лакмусом. Под водой отнимают палец от газоотводной трубки. Вследствие того что в каплях воды, попавших в склянку из газоотводной трубки, растворится много хлороводорода, то в склянке создается разрежение и жидкость под атмосферным давлением образует фонтан в колбе. Раствор становится красным.
Бром. Иод.
Получение брома.
В пробирку кладут смесь равных по объему хорошо истертых бромида калия (или бромида натрия) и оксида марганца (IV). Общий объем смеси не должен занимать более чем 1/4 пробирки. В пробирку наливают раствор серной кислоты (3:2) так, чтобы образовалась кашицеобразная масса. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой, которую опускают в пробирку-приемник с водой. При нагревании пробирки для получения брома образуются пары его, конденсирующиеся под водой в пробирке-приемнике. Опыт проводить под тягой.
После окончания работы бром с водой из пробирки выливают в общую склянку. Прибор для получения брома хорошо моют.
Растворение брома в воде.
Если в лаборатории имеется жидкий бром, то под тягой в стакан с водой наливают несколько капель брома. При отсутствии брома его получают, как указано в опыте 2, только газоотводную трубку опускают в стакан с водой, в котором и получается бромная вода. Бромную воду хранят в склянке, с притертой стеклянной пробкой.
Растворение брома в других растворителях.
Бром растворяется и в органических растворителях (бензин, бензол, эфир, хлороформ и др.). В пробирку наливают 8 - 10 мл бромной воды, к которой прибавляют бензин или другой органический растворитель (бензол, хлороформ, эфир и т. д.). После взбалтывания содержимого пробирки жидкость расслаивается и большая часть брома присутствует в органическом растворителе. Такой процесс может быть повторен несколько раз, что позволит почти полностью извлечь бром из его водного раствора.
Взаимодействие брома с металлами.
а) В пробирку наливают 1 - 2 мл брома и закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой, в которой находятся кусочки древесного угля (для поглощения брома). Пробирку закрепляют в лапке штатива и на случай, если она лопнет, подставляют чашку с влажным песком. Открывают пробирку и бросают в нее небольшой кусочек алюминиевой проволоки длиной 1 - 2 мм или несколько листочков алюминиевой фольги (взять обертку от конфет). Пробирку снова закрывают пробкой с трубкой. Через несколько секунд кусочки алюминия начинают реагировать с бромом, раскаляются и передвигаются по поверхности брома. В хлоркальциевой трубке пары брома поглощаются углем. Поэтому опыт можно проводить без тяги. Пробирку после опыта выносят из помещения. Мыть водой опасно из-за бурного гидролиза бромида алюминия.
б) В бромную воду насыпают немного порошка магния. Окраска брома постепенно изчезает. Образование бромида магния может быть подтверждено приливанием к отфильтрованной жидкости хлорной воды, которая вытесняет бром. Его можно извлечь соответствующим органическим растворителем.