«Белизна» во всех делах годна.

Использование "Белизны" как химического реактива в школьной лаборатории.

Кужиль Анна Вячеславовна,

10 класс, МБОУ "Школа №94" г.Н.Новгород.

Научный руководитель Гусева Елена Геннадьевна,

учитель химии МБОУ "Школа №94".

В работе были изучены химический состав и свойства «Белизны", достоинства и недостатки средства. С помощью этого реактива были получены неорганические вещества: азот, кислород, хлор, бром; органическое вещество - хлороформ.

В школьной химической лаборатории имеется небольшой набор реактивов. Для проведения различных опытов необходимы сильные окислители. Одним из них является «Белизна» - это традиционное средство, предназначенное для выведения пятен с белья, чистки посуды, кафеля и т. д. Также с помощью раствора "Белизны" можно получить и химические реактивы.

Цель работы: получить вещества используя «Белизну».

Задачи:

1) изучить литературные источники по этой теме;

2) закрепить знания по технике безопасности с реактивами;

3) получить в лабораторных условиях с применением раствора «Белизны» неорганические вещества и органическое вещество хлороформ.

       В Древнем Египте, для того чтобы получить красивые носильные вещи и постельное белье, было принято отбеливать хлопок. Позднее в разных странах использовались и другие методы отбеливания как сырья, так и готовых вещей. Химические вещества начали применяться для этой цели только в конце 19 века. Самым эффективным и недорогим средством при этом оказался гипохлорит натрия. Составы, предназначенные для отбеливания, на его основе выпускаются до сих пор.  

Основным компонентом отбеливателя является гипохлорит натрия NaClO, помимо него в состав белизны входят: АПАВ, едкий натр, очищенная вода.

К достоинствам «Белизны» можно отнести: универсальность, эффективность действия, дешевое средство, хватает на долго, простота использования, доступность, возможность использования при стирке в холодной воде.

К недостаткам: резкий запах, не слишком бережное обращение с бельем. Использовать «Белизну» следует осторожно и не часто. Иначе после нескольких стирок на белье – в особенности тонком – появятся дыры. Кожу на руках «Белизна» разъедает очень быстро. Нельзя допускать ее попадания в глаза.

Для практической части я использовала реактивы и оборудование нашей школьной лаборатории.

Опыт 1: получение азота.

Собираем прибор для получения азота методом вытеснения воздуха. В большую пробирку помещаем кристаллический сульфат аммония и раствор, состоящий из раствора «Белизны» и 20%-ного раствора гидроксида натрия. Осторожно нагреваем смесь и собираем выделяющийся азот методом вытеснения воздуха.

Доказываем наличие азота двумя способами:

горящая лучина в нем гаснет, а известковая вода при его пропускании не мутнеет:

(NH4)2SO4 + 3NaClO + 2NaOH = N2 + 3NaCl + Na2SO4 + 5H2O

Опыт 2: получение кислорода.

В большую пробирку помещаем раствор «Белизны», раствор гидроксида натрия и раствор сульфата кобальта (II). При этом образовался черно-коричневый осадок гидроксида кобальта (II) и происходит постепенное выделение кислорода, усиливающееся при нагревании:

2NaClO+2NaOH+CoSO4            Co(OH)2  +Na2SO4+2NaCl+O2

Собираем выделяющийся кислород методом вытеснения воздуха или вытеснением воды. Проверяем наличие собранного кислорода при помощи тлеющей лучинки, она ярко вспыхивает. 

Опыт 3: получение хлора и качественные реакции с хлорной водой.

В колбу помещаем раствор «Белизны». В капельную воронку наливаем раствор серной кислоты. Конец газоотводной трубки опускаем в склянку. В колбу из капельной воронки приливаем кислоту. Тотчас же начинается выделение зеленовато-желтого газа – хлора:

NaCl + NaClO + H2SO4 = Cl2↑+ Na2SO4 + H2O

(или NaClO + 2HCl = Cl2↑ + NaCl + H2O)

   Хлор обнаруживается по цвету.

  Хлор растворяем в воде и получаем хлорную воду. Её применяем в следующем опыте.

К раствору бромида калия приливаем хлорную воду. Раствор становится красно-бурого цвета:(значит выделяется Br2)

2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2

К раствору иодида калия приливаем хлорную воду. Наблюдаем коричневую окраску и добавляем раствор крахмала.

2KI + Cl2 = 2KCl + I2 

 С крахмалом йод дает синее окрашивание, исчезающее при нагревании и снова появляющееся при охлаждении раствора.

Опыт 4: получение брома и качественные реакции с бромной водой.

В колбу помещаем кристаллический бромид калия и раствор «Белизны». В капельную воронку наливаем раствор серной кислоты. Конец газоотводной трубки опускаем в пробирку–приемник с дистиллированной водой, охлаждаемую снаружи снегом.

2KBr + NaClO + H2SO4 = Br2 + NaCl + K2SO4 + H2O

Перед окончанием нагревания вынимаем газоотводную трубку и прекращаем нагревание.

Растворяем в воде бром и получаем бромную воду, которую используем в опыте - вытеснение йода из растворов его солей.

К раствору иодида калия приливаю бромную воду:

2KI + Br2        2KBr + I2 

К содержимому пробирки приливаю раствор крахмала. С крахмалом йод дает синее окрашивание.

Бромная вода является качественным реактивом на раствор фенола. Споласкиваем пробирку прозрачным раствором фенола и наливаем в нее бромную воду. Образуется белый осадок трибромфенола:

Опыт 5: получение хлороформа и опыты с хлороформом.

С помощью раствора белизны получаем органический растворитель-хлороформ.

В пробирку помещаем ацетон и раствор «Белизны». Конец газоотводной трубки опускаем в пробирку–приемник с дистиллированной водой и нагреваем. Вскоре образующийся хлороформ начнет стекать по газоотводной трубке в виде тяжелых маслянистых капель, опускающихся на дно пробирки-приемника:

(СH3)2CO + 3NaClO = CHCl3 + NaCH3COO + 2NaOH

Содержимое приемника переливаем в делительную воронку, сливаем хлороформ в сухую пробирку и закрываем ее пробкой.

В пробирку помещаем несколько капель полученного хлороформа и раствор гидроксида натрия, осторожно нагреваем. Гидролиз хлороформа в щелочной среде протекает очень быстро, и при этом образуется формиат натрия (соль муравьиной кислоты):

СНС13 + 4NаОН = 3NаСl + НСООNa + 2Н20.

Полученную жидкость сливаем и делим на две части для проведения качественных реакций на продукты гидролиза хлороформа. К первой порции добавляю раствор азотной кислоты до кислой реакции и раствор нитрата серебра, при этом образуется обильный белый творожистый осадок хлорида серебра.

        AgNO3 + NaCl = AgCl    + NaNO3 

Ко второй порции добавляем аммиачный раствор оксида серебра. Нагреваем смесь. Образуется темно-серый осадок металлического серебра, такая реакция называется "Реакция серебряного зеркала":

2НСОONа + 4[Аg(NH3)2]ОН = 4Аg   + Na2СО3 + 8NН3 + СО2 + ЗН2О

Опыт 6: определение наличия хлора в хлороформе- проба Бейльштейна.

Медную проволоку надо внести в пламя, затем в хлороформ, затем в пламя, оно окрашивается в зеленый цвет, что доказывает наличие хлора в растворителе.

Заключение:

В результате проведенных экспериментальных исследований были получены в лабораторных условиях следующие неорганические вещества: азот, кислород, хлор, бром, хлорная и бромная воду и органическое вещество хлороформ с хорошим выходом. Проведены гидролиз хлороформа и качественные реакции на продукты гидролиза, на определение хлора в хлороформе. Все предложенные опыты просты в проведении, не требуют больших затрат времени, но требуют соблюдения ТБ.

Я думаю, что с помощью "Белизны" можно получить и другие вещества.

Литература

 1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. - М.: АСТ ПРЕСС, 2002. - 560 с.

2. Гроссе Э, Вайсмантель X. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты. - Л.: Химия, 1987. - 332с.

3. Маршанова Г.Л. Техника безопасности в школьной химической лаборатории: Сборник инструкций и рекомендации. - М.: Аркти, 2002. - 80с.

4. Справочник школьника. Химия. /Сост. М. Кременчугская, С. Васильев; Под. ред. И. Пышнограевой. - М.: Филологическое общество «Слово», 1999. - 480с.

5. Хомченко Г.П., Цитович И.К. Неорганическая химия. - М., 1987. - 464с.

6. Энциклопедический словарь юного химика. /Под. ред. Трифонова Д.Н - М.: «Педагогика - Пресс», 1999. - 368с.