Экспериментальная часть
Аналитические реакции катионов NH4+, Pb2+, Ca2+, Ba2+, Al3+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+ и анионов: SO42-, CO32-, Cl-, NO3-.
Опыт 1. Аналитические реакции на катион NH4+ Описание опыта 1.1 Щелочи (NaOH, KOH) при нагревании разлагают соли аммония с выделением аммиака: NH4Cl + NaOH ® NaCl + NH3 + H2O NH4+ + OH- ® NH3 + H2O . Опыт проводят в газовой камере (рис.1) при наличии индикатора - влажной фенолфталеиновой бумаги. Выделяющийся в результате реакции аммиак реагирует с водой на поверхности влажной фенолфталеиновой бумаги с образованием NH4OH. Раствор имеет pH>7 и фенолфталеин приобретает красный цвет NH3 + H2O ® NH4OH- ® NH4+ + OH- pH>7 Порядок выполнения 1. Поместить 2 капли раствора NH4Cl в фарфоровую чашку (1). 2. Добавить в (1) 2 капли раствора NaOH. 3. На часовое стекло (2) поместить белую фенолфталеиновую бумагу, смоченную дистиллированной водой. 4. Накрыть фарфоровую чашку (1) часовым стеклом (2) и нагреть на газовой горелке или водяной бане.
Рис. 1. Газовая камера Задание 1. Перепишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион NH4+, укажите условия и признаки реакции. Описание опыта 1.2 Реактив Несслера (смесь K2[HgI4] и KOH) образует с катионом NH4+ осадок красно-бурого цвета: NH4Cl+ 2K2[HgI4] + 4KOH®[OHg2NH2]I¯ + KCl + 7KI +3H2O NH4+ + 2[HgI4]2- + 4OH- ® [OHg2NH2]I¯ + 7I- + 3H2O Порядок выполнения 1. Налить в пробирку 3 капли раствора NH4Cl. 2. Добавить 3 капли реактива Несслера и 2-3 капли KOH. Задание 1. Перепишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион NH4+, укажите признаки реакции. Опыт 2 Аналитическая реакция на катион Pb2+ Описание опыта Иодид калия образует с катионами Pb2+ осадок желтого цвета: Pb(NO3)2 + 2KI ® PbI2¯ + 2KNO3 Pb2+ + 2I- ® PbI2¯ Иодид свинца растворим в горячей воде, при охлаждении горячего раствора вновь образуются кристаллы золотистого цвета PbI2. Порядок выполнения 1. Налить в пробирку 3 капли раствора Pb(NO3)2. 2. Добавить 3 капли раствора KI. 3. Проверить растворимость осадка PbI2 в горячей воде. Задание 1. Перепишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Pb2+ , укажите признаки реакции. Опыт 3. Аналитическая реакция на катион Ca2+ Описание опыта Оксалат аммония образует с катионами Ca2+ белый кристаллический осадок: CaCl2 + (NH4)2C2O4 ® CaC2O4¯ + NH4Cl Ca2+ + C2O42- ® CaC2O4¯ Оксалат кальция растворим в HCl, и не растворим в CH3COOH. Порядок выполнения 1. Налить в пробирку 3 капли раствора CaCl2. 2. Добавить 3 капли раствора (NH4)2C2O4. 3. Проверить растворимость осадка CaC2O4 в HCl, CH3COOH. Задание 1. Перепишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Ca2+, укажите признаки реакции. Опыт 4. Аналитическая реакция на катион Ba2+ Описание опыта Хромат калия K2CrO4 или бихромат калия K2Cr2O7 образуют с катионами Ba2+ в уксуснокислой среде (pH » 5) осадок желтого цвета, растворимый в сильных кислотах, но не растворимый в CH3COOH: BaCl2 + K2CrO4 ® BaCrO4¯ + 2kcl 2BaCl2 + K2Cr2O7 + H2O ® 2BaCrO4¯ + 2KCl + 2HCl Бихромат-ион Cr2O72- в растворе гидролизуется, поэтому одновременно присутствуют ионы Cr2O72- и CrO42-. Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+ Так как Кs(BaCrO4) < Ks(BaCr2O7), то равновесие гидролиза смещено в сторону ионов CrO42- и из раствора выпадает осадок BaCrO4. Порядок выполнения 1. Налить в пробирку 3 капли раствора BaCl2. 2. Добавить 3 капли раствора K2CrO4 или K2Cr2O7. 3. Прилить 2-3 капли раствора CH3COOH. 4. Пробирку с раствором нагреть на водяной бане. 5. Проверить осадок на растворимость в 2H HCl и CH3COOH. Задание 1. Напишите ионно-молекулярные уравнения аналитических реакций на ион Ca2+, укажите признаки реакций. 2. Выпишите из справочника значения Ks(BaCrO4) и Ks(BaCr2O7), и сделайте вывод об их относительной растворимости. Опыт 5. Аналитическая реакция на катион Al3+ Описание опыта Ализарин (1,2-дигидроксиантрахинон C14H6O2(OH)2) образует с Al(OH)3 в аммиачной среде трудно растворимое соединение ярко-красного цвета, называемое алюминиевым лаком. Реакцию выполняют капельным путем. Порядок выполнения 1. На фильтровальную бумагу нанести 1-2 капли раствора AlCl3. 2. Фильтровальную бумагу с влажным пятном подержать 1-2 мин. над склянкой с концентрированным раствором NH4OH. Катион Al3+ образует гидроксид Al(OH)3. 3. Поместить на влажное пятно 1 каплю раствора ализарина и вновь подержать в парах аммиака (над склянкой с конц. NH4OH). 4. Осторожно подсушить фильтровальную бумагу над пламенем горелки. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции получения гидроксида алюминия Al(OH)3 и его реакции с ализарином. 2. Укажите реагент на катион Al3+ и признаки аналитической реакции. Опыт 6. Аналитическая реакция на катион Cr3+ Описание опыта Окисление катиона Cr3+ в CrO42- в щелочной среде производится пероксидом водорода: 2CrCl3 + 3H2O2 + 10NaOH ® 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8H2O Образующиеся ионы CrO42- окрашивают раствор в желтый цвет. Порядок выполнения 1. Налить в пробирку 3 капли раствора CrCl3. 2. Прилить избыток щелочи NaOH. 3. Добавить 3 капли 3% раствора H2O2. 4. Пробирку с раствором нагреть на водяной бане. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Сr3+, укажите признаки реакции. Опыт 7. Аналитическая реакция на катион Fe2+ Порядок выполнения 1. Налейте в пробирку 2-3 мл раствора FeSO4 2. Добавьте 1-2 мл раствора гексацианоферрата(III) калия K3[Fe(CN)6]. Образуется синий осадок "турнбулевой сини". K3[Fe(CN)6] является аналитическим реагентом на ион Fe2+. Осадок KFe[Fe(CN)6] нерастворим в кислотах, но разлагается щелочами. Результаты и наблюдения 1. Напишите уравнение реакции. Запишите её признаки. FeSO4 + K3[Fe(CN)6] ® KFe[Fe(CN)6]¯ + K2SO4 Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3- ® KFe[Fe(CN)6]¯ 2. Определите состав внутренней и внешней сферы в комплексе K3[Fe(CN)6] и определите координационное число железа(III) в нем. Опыт 8. Аналитическая реакция на катион железа3+ Описание опыта 8.1 Тиоцианат-ион образует с катионами Fe3+ в кислой среде (рН » 2) раствор роданида железа(III) темно-красного цвета: Fe3+ + 3SCN- ® Fe(SCN)3 Порядок выполнения опыта 8.1 1. В пробирку налейте 1 мл раствора соли железа(III) 2. Добавьте 1-2 капли раствора роданида калия KSCN или аммония NH4SCN. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции. Укажите условия проведения реакции и признаки реакции. 2. Запишите наблюдения. В зависимости от концентрации иона SCN- в растворе образуются комплексы железа(III) кроваво-красного цвета различного состава: Fe3+ + SCN- ® [[Fe(SCN)2+] Fe3+ + 2SCN- ® [Fe(SCN)2+] Fe3+ + 3SCN- ® [ Fe(SCN)3] Fe3+ + 4SCN- ® [Fe(SCN)4]- Fe3+ + 5SCN- ® [Fe(SCN)5]2- Fe3+ + 6SCN- ® [Fe(SCN)6]3- 3. Сделайте вывод о характерных значениях координационных чисел железа(III) в его комплексах. Порядок выполнения опыта 8.2 К 2-3 мл раствора FeCl3 добавьте 1-2 мл раствора гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6]. Образуется синий осадок "берлинской лазури". Задание 1. Запишите уравнение реакции. Запишите признаки реакции. Определите состав внутренней и внешней сферы в комплексах K4[Fe(CN)6] и KFe[Fe(CN)6]. Какое координационное число имеет железо(II) в этих комплексах? FeCl3 + K4[Fe(CN)6] ® KFe[Fe(CN)6]¯ + 3KCl Fe3+ + K+ + [Fe(CN)6]4- ® KFe[Fe(CN)6]¯ Опыт 9. Аналитическая реакция на катион Mn2+ Описание опыта Висмутат натрия NaBiO3 в кислой среде окисляет катион Mn2+ в анион MnO4-: 2Mn(NO3)2 +5NaBiO3 +16HNO3 ® 2HMnO4 +5Bi(NO3)3 +5NaNO3 + 7H2O 2Mn2+ + 5BiO3- + 14H+ ® 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O . Раствор марганцевой кислоты HMnO4 имеет малиново-фиолетовую окраску. Порядок выполнения 1. Поместить в пробирку немного кристаллического NaBiO3. 2. Прилить 5 капель конц. раствора HNO3. 3. Добавить в пробирку 3 капли раствора Mn(NO3)2, перемешать. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Mn2+, укажите условия проведения реакции и признаки реакции. Укажите окислитель и восстановитель. Опыт 10. Аналитическая реакция на катион Сu2+ Описание опыта Катион Сu2+ образует с водным раствором аммиака (NH4OH) комплексный ион [Cu(NH3)4]2+ синего цвета: СuSO4 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O Сu2+ + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O Порядок выполнения 1. В пробирку налить 3 капли раствора СuSO4. 2. Добавить 6 капель раствора NH4OH (конц.). Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Сu2+, укажите признаки реакции. 2. К какому типу координационных соединений относится аммиакат меди? Чему равно координационное число меди(II) в этих комплексах? Опыт 11. Аналитическая реакция на катион Со2+ Порядок выполнения 1. К 2 каплям раствора соли Co(II) прибавьте 8 капель насыщенного раствора NH4SCN или немного кристаллического NH4SCN и 5-6 капель амилового спирта. 2. Взболтайте смесь. Образующееся комплексное соединение состава (NH4)2[Co(SCN)4] переходит в слой спирта, в котором более растворимо, чем в воде, и окрашивает его в синий цвет. Co2+ + 4SCN- ® [Co(SCN)4]2- Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Со2+, укажите условия проведения реакции и признаки реакции. Опыт 12. Аналитическая реакция на катион Ni2+ К 1 мл раствора соли Ni(II) прибавьте 0,5 мл реактива Чугаева (диметилглиоксим) и 1 мл раствора NH4ОН. Образуется осадок комплексного соединения никеля(II) характерного розового цвета. Задание 1. Перепишите уравнения реакций и их признаки. Какие типы химических связей имеются в полученных комплексах? Каковы в них координационные числа никеля(II)? Какова дентатность лигандов? 2. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Ni2+, укажите условия проведения и признаки реакции. Опыт 13. Аналитическая реакция на анион SO42- Описание опыта Хлорид бария образует с анионом SO42- осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах и щелочах: BaCl2 + H2SO4 ® BaSO4¯ + 2HCl . Порядок выполнения 1. В пробирку налить 3 капли раствора Na2SO4. 2. Добавить 3 капли раствора BaCl2. 3. Проверить растворимость осадка в HCl, CH3COOH. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион SO42-, укажите признаки реакции. Опыт 14. Аналитическая реакция на анион CO32- Описание опыта Хлорид бария с анионом CO32- образует осадок белого цвета. Как все карбонаты, осадок BaCO3 растворим в HCl, HNO3, CH3COOH с выделением углекислого газа: BaCl2 + Na2CO3 ® BaCO3¯ + 2NaCl BaCO3 + 2CH3COOH ® Ba(CH3COO)2 + CO2 + H2O BaCO3 + 2HCl ® BaCl2 + CO2 + H2O Порядок выполнения 1. В пробирку налить 3 капли раствора Na2СO3. 2. Добавить 3 капли раствора BaCl2. 3. Проверить растворимость осадка в HCl, CH3COOH. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион СO32-, укажите признаки реакции. Опыт 15. Аналитическая реакция на анион Cl- Описание опыта Нитрат серебра с анионом Сl- образует белый творожистый осадок AgCl, нерастворимый в кислотах и легко растворимый в растворе NH4OH (конц.): NaCl + AgNO3 ® AgCl¯ + NaNO3 AgCl¯ + 2NH4OH ® [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O При добавлении к полученному раствору HNO3 комплексный ион [Ag(NH3)2]+ разрушается и вновь выпадает осадок AgCl. [Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 ® AgCl¯ + 2NH4NO3 Порядок выполнения 1. В пробирку налить 3 капли раствора NaСl. 2. Добавить 3 капли раствора AgNO3. 3. К образовавшемуся осадку добавить по каплям концентрированный раствор NH4OH до полного растворения осадка. 4. Для разрушения комплекса прилить в пробирку раствор HNO3. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Сl-, укажите признаки реакции. Опыт 16. Аналитическая реакция на анион NO3- Описание опыта Дифениламин (С6H5)2NH окисляется ионом NO3- до соединения, имеющего темно-синюю окраску. Порядок выполнения 1. В пробирку налить 3 капли раствора дифениламина (приливать по стенке пробирки). 2. Добавить 2 капли раствора NaNO3. Задание 1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион NO3-, укажите признаки реакции. 2. Оформите отчет о лабораторной работе №10 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (259)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |