В одной научной работе, напечатанной в 1754 г., описываются следующие опыты (названия веществ даны те, которые были приняты в то время): |) при сильном нагреванин
белая магнезия превращается в жженую магнезию, причем масса жженой магнезии почти в 2 раза меньше, чем масса взятой белой магнезии; 2) при обработке белой магнезии серной кислотой (купоросным маслом) происходит сильное вскипание и образуется эпсомская соль; 3) жженая магнезия с серной кислотой дает ту же соль, но без вскипания; 4) если на эпсомскую соль подействовать поташом, то выпадает осадок белой магнезии, из раствора же выпариванием можно выделить купоросный камень; 5) при действии серной кислоты на поташ происходит вскипание и образуется купоросный камень; 6) едкое кали с серной кислотой также дает купоросный камень, но без вскипания.
На основании этих данных был сделан вывод, что в состав белой магнезии входит какое-то летучее вещество (оно было названо фиксированным воздухом), которое выделяется из белой магнезин при ее прокаливании или при действии на нее кислоты.
Воспользовавшись приведенным описанием, решите: а) что такое белая магнезия, фиксированный воздух, эпсомская соль, купоросный камень (напишите формулы этих веществ, если нам теперь известно, что жженая магнезия -- это оксид магния; напишите уравнения всех описанных выше реакций); 6) почему белая магнезия растворяется в кислоте со «вскипанием», а жженая магнезия - без «вскипания»; в) каково должно быть отношение масс взятой белой магнезии и полученной жженой магнезии.
Ответы
Ответ:
1. Белая магнезия - это магниевый карбонат, MgCO3.
Фиксированный воздух - это карбоновый газ, CO2.
Эпсомская соль - осмат магния, MgSO4.
Купоросный камень - этасульфат меди, CuSO4.
Реакции:
1) MgCO3 → MgO + CO2
2) MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O
3) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
4) MgSO4 + KOH → Mg(OH)2 + K2SO4
5) K2SO4 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 + H2O
6) CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
2. Белая магнезия растворяется со «вскипанием», потому что при реакции с кислотой выделяется углекислый газ, который создает пузыри. Жженая магнезия не реагирует со взбитой кислотой, потому что она уже превратилась в оксид магния и не выделяет углекислый газ.
3. Масса жженой магнезии почти в 2 раза меньше массы взятой белой магнезии. Точнее, масса жженой магнезии будет равна примерно 1,32 г (2/3 массы взятой белой магнезии).
Ответ:
А) Белая магнезия - магниевый карбонат, MgCO3; фиксированный воздух - частица, которая ещё называлась флогистоном; эпсомская соль - сульфат магния гексагидрат, MgSO4 · 7H2O; купоросный камень - зеленая соль или сульфат цинка гептагидрат, ZnSO4 · 7H2O.
Уравнения реакций:
1) MgCO3 → MgO + CO2↑
2) MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2↑ + H2O
3) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
4) MgSO4 + KOH → Mg(OH)2↓ + K2SO4
5) ZnSO4 + KOH → Zn(OH)2↓ + K2SO4
6) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
Белая магнезия превращается в жженую магнезию путем прогревания, при этом карбонат разлагается на оксид магния и углекислый газ. Вторая реакция - обработка белой магнезии серной кислотой, при которой магний оказывается в соединении с серой и кислородом в виде сульфата магния. В третьей реакции жженая магнезия с серной кислотой тоже дает сульфат магния без образования газов. В четвертой и пятой реакциях к эпсомской соли или купоросному камню добавляют щелочь, в результате чего выпадает осадок или образуется новое соединение растворимое в воде. В последней реакции купоросный камень получается пут