Експериментальна частина. 1.1.Взаємодія заліза з кислотами

Завдання 1. Ферум, Залізо.

1.1.Взаємодія заліза з кислотами

Налийте в три пробірки розчини 2н кислот: у першу – хлоридної, в другу – сульфатної, в третю – нітратної. В кожну пробірку внесіть залізні ошурки. Спостерігайте за протіканням реакцій при кімнатній температурі, а потім при нагріванні. Додайте у всі пробірки по 5-7 крапель 0,01 н розчину амонію роданіду, який є реактивом на йон Fe³⁺. Повторіть досліди з концентрованими кислотами. З якими кислотами утворюється йон Fe³⁺? Напишіть рівняння реакцій, вказавши оксидник і відновник та урівнявши рівняння методом електронного балансу.

1.2.Пасивування заліза

Налийте в пробірку димлячої нітратної кислоти і занурте добре очищений наждачним папером залізний дріт або цвях. Через декілька хвилин обережно, уникаючи поштовхів, вийміть його з кислоти і добре промийте водою під краном, а потім занурте на 1-2 хвилини у розчин купруму (ІІ) сульфату. Паралельно занурте залізний цвях, необроблений нітратною кислотою. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакції.

Завдання 2. Сполуки феруму (ІІ)

2.1.Одержання та властивості феруму (II) гідроксиду

Налийте у пробірку 0,5 см³ розчину феруму (ІІ) сульфату або солі Мора (свіжоприготованих) і додайте краплями 2н розчин NaOH до утворення зеленуватого осаду феруму (ІІ) гідроксиду. Розділіть осад на дві пробірки. В одну пробірку додайте декілька крапель розбавленої хлоридної кислоти. Вміст другої пробірки перемішайте скляною паличкою і спостерігайте через декілька хвилин побуріння осаду внаслідок утворення феруму (ІІІ) гідроксиду під дією кисню повітря і води. Напишіть рівняння реакцій.

2.2.Характерна реакція йонів Феруму (ІІ)

Налийте в пробірку 0,5-1 см³ розчину солі Феруму (ІІ) і додайте одну краплю розчину калію гексаціаноферату (ІІІ) (K₃[Fe(CN)₆]). Осад якого кольору утворився? Напишіть рівняння реакції в молекулярній та йонній формах. Дана реакція є аналітичною для виявлення йонів Fe²⁺.

2.3.Відновні властивості сполук феруму (ІІ)

2.3.1.Відновлення калію перманганату

Налийте у пробірку 0,5 см³ розчину калію перманганату і 2-3 краплі розбавленої сульфатної кислоти. Внесіть в розчин один мікрошпатель кристалів феруму (ІІ) сульфату або солі Мора. Спостерігайте знебарвлення розчину. Напишіть рівняння реакції.

2.3.2.Відновлення бромної води

Налийте у пробірку 1-2 см³ розчину залізного купоросу і 0,5 см³ розбавленої сульфатної кислоти. Внесіть в пробірку бромної води. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакції.

2.3.3.Відновлення аргентуму нітрату

Налийте в дві пробірки по 0,5 см³ розчину солі Феруму (ІІ). В одну з них додайте рівний об'єм розчину аргентуму нітрату і легко нагрійте, не доводячи до кипіння. Що спостерігається? Охолодіть пробірку. Додайте до неї і в контрольну пробірку по одній краплі 0,01 н розчину калію або амонію роданіду. В якій пробірці появляється забарвлення і чому? Напишіть рівняння реакції відновлення аргентуму нітрату до металічного срібла феруму (ІІ) сульфатом.

Завдання 3. Сполуки Феруму (ІІІ)

3.1. Одержання та властивості феруму (ІІІ) гідроксиду

У дві пробірки налийте по 0,5 см³ розчину феруму (ІІІ) хлориду і додайте по 5-10 крапель 2н розчину натрію гідроксиду. Який колір осаду? В одну пробірку прилийте 0,5-1 см³ 2н розчину НСl, в другу - 1-2 см³ конц. NaOH. В якій пробірці розчинився осад? Напишіть відповідні рівняння реакцій.

3.2. Оксидаційні властивості сполук Феруму (ІІІ)

У дві пробірки прилийте по 0,5-1,0 см³ розчину феруму (ІІІ) хлориду. В першу пробірку додайте 1-2 см³ сірководневої води, а в другу – 0,5-1,0 см³ розчину йодиду калію. Які зміни спостерігаються? Складіть відповідні рівняння реакцій.

3.3. Якісні реакції на йони Феруму (ІІІ)

3.3.1.Взаємодія з калію гексаціанофератом (II)

До 0,5 см³ розчину феруму (ІІІ) хлориду прилийте 5-10 крапель розчину K₄[Fe(CN)₆]. Який колір утвореного осаду? Напишіть рівняння реакції та назвіть утворену сполуку.

3.3.2.Взаємодія з амонію роданідом

До 0,5 см³ розчину феруму (ІІІ) хлориду прилийте 5-10 крапель розчину амонію роданіду. Такий же дослід зробіть з розчином феруму (ІІ) сульфату. Який колір розчину в одному і другому випадку? Напишіть рівняння реакцій.

Завдання 4.Гідроліз солей Fe²⁺ і Fe³⁺

Налийте в одну пробірку 0,5-1 см³ розчину солі Fe²⁺, в другу – таку ж кількість солі Fe³⁺ і визначіть реакцію середовища за допомогою нейтрального розчину лакмусу. Нагрійте пробірки. Що спостерігається? Розбавивши розчин в 3-5 раз, спостерігайте, що відбувається. Яка сіль у більшій мірі зазнає гідролізу? Добавлянням якої речовини можна зменшити ступінь гідролізу? Напишіть рівняння гідролізу і вираз для константи гідролізу.

Завдання 5. Комплексні сполуки Fe²⁺ і Fe³⁺

5.1.Дослідження стійкості калію гексаціанофератів

Помістіть у дві пробірки по 0,5-1 см³ розчину калію гексаціаноферату (ІІ) K₄[Fe(CN)₆]. В одну пробірку додайте дві краплини амонію сульфіду, в другу – дві краплі 2н розчину натрію гідроксиду. Чи випадають осади феруму (ІІ) сульфіду і феруму (ІІ) гідроксиду?

Повторіть дослід з калію гексаціанофератом (ІІІ) (K₃[Fe(CN)₆]. Чи випадають осади феруму (ІІІ) сульфіду і феруму (ІІІ) гідроксиду? Який висновок можна зробити про стійкість йонів [Fe(CN)₆]^4- і [Fe(CN)₆]^3-?

На розчин калію гексаціаноферату (ІІІ) подійте розчином калію чи амонію роданіду. Чи спостерігається утворення червоного забарвлення, характерного для йона Fe³⁺? Напишіть рівняння дисоціації комплексних сполук Феруму і комплексних йонів. Напишіть вирази для констант нестійкості і випишіть із таблиці їх чисельне значення.

5.2.Одержання комплексного феруму (ІІІ) фосфату

Налийте у пробірку з 0,5-1 см³ розчину FeCl₃ декілька крапель 0,01н амонію (чи калію) роданіду і спостерігайте характерне для Fe(SCN)₃ червоне забарвлення. Потім додайте краплями 2н розчин ортофосфатної кислоти до зникнення червоного забарвлення.

Напишіть рівняння одержання амонію дифосфатоферату (ІІІ) (NH₄)₃[Fe(PO₄)₂] і поясніть протікання реакції, враховуючи, що взаємодія перших крапель H₃PO₄ і Fe(SCN)₃ приводить до випадання в осад середнього феруму (ІІІ) фосфату, який в надлишку H₃PO₄ розчиняється з утворенням безбарвного комплексного йону.

Завдання 6. Утворення солі феруму (VІ) (ферату)

Помістіть у пробірку пінцетом декілька кусочків КОН, додайте одну краплю концентрованого розчину FeCI₃ і дві краплі брому. Підігрійте пробірку на слабкому полум’ї пальника і спостерігайте забарвлення розчину у фіолетовий колір внаслідок утворення калію ферату (VI) (K₂FeO₄). Напишіть рівняння реакції. Яку роль виконує Fe³⁺ в даному оксидаційно-відновному процесі?

Йон FeO₄^2- дуже подібний до йона SO₄^2-. Додайте до утвореного розчину дві краплі розчину барію хлориду. Що спостерігається? Напишіть в молекулярному і йонному вигляді рівняння реакцій.

Завдання 7. Сполуки Кобальту і Ніколу

7.1. Одержання та властивості кобальту (ІІ) гідроксиду та ніколу (ІІ) гідроксиду

В одну пробірку налийте 1-2 см³ кобальту (ІІ) хлориду, в другу – 1-2 см³ ніколу (ІІ) сульфату. В кожну пробірку прилийте 0,5-1 см³ 2н розчину натрію гідроксиду. Як змінився колір осадів? Розділіть кожний з одержаних розчинів на дві частини:

а) на одну частину подійте 5-10 краплями бромної води. Як змінюється колір осадів?

б) на другу частину подійте розчином NaOH.

Зробіть висновок про амфотерність цих гідроксидів. Напишіть відповідні рівняння реакцій.

7.2.Комплексні сполуки Кобальту і Ніколу

7.2.1.Одержання хімічних комплексів Кобальту (ІІ) і Ніколу (ІІ)

В одну пробірку прилийте 0,5-1 см³ розчину кобальту (ІІ) хлориду, а в другу – 0,5-1 см³ розчину ніколу (ІІ) сульфату. В обидві пробірки додайте краплями 25% розчин NH₄OH до одержання осадів відповідних гідроксидів. Який колір осадів? До кожної пробірки прилийте 25% розчин NH₄OH до розчинення осаду і утворення сполук-аміакатів. Як змінився колір у пробірках? Напишіть рівняння реакцій і назвіть утворені комплексні сполуки.

7.2.2.Одержання калію гексанітрокобальтату

Налийте у пробірку 1-2 см³ розчину солі Кобальту (ІІ), підкисліть його ацетатною кислотою, додайте 2-3 см³ концентрованого розчину калію нітриту і підігрійте. Спостерігайте виділення оксидів нітрогену і утворення жовтого осаду комплексної сполуки K₄[Co(NO₂)₆]. Напишіть рівняння реакції.

7.3. Сульфіди кобальту і ніколу

а) До 1-2 см³ розчину солі Кобальту (ІІ) додайте краплями розчину амонію (або натрію) сульфіду. Спостерігайте утворення червоного осаду кобальту сульфіду. Розділіть осад на дві пробірки. До одної з них додайте розбавленої хлоридної кислоти і спостерігайте розчинення осаду. Другу пробірку залишіть на деякий час і переконайтеся, що при довгому стоянні кобальту сульфід стає важкорозчинним, додавши до неї також хлоридної кислоти. Напишіть рівняння реакцій.

б) Повторіть попередній дослід, взявши замість солі кобальту (ІІ) сіль ніколу (ІІ). Напишіть рівняння реакції.

7.4. Реакція виявлення йонів Co²⁺

До 1см³ розчину солі Кобальту додайте 3-4 см³ концентрованого розчину KCNS або NH₄CNS і 1см³ бутилового спирту чи етеру. Збовтайте вміст пробірки і спостерігайте забарвлення верхнього шару рідини в синій колір, внаслідок утворення комплексної сполуки (NH₄)₂[Co(CNS)₄], яка в органічних розчинниках краще розчинна, ніж у воді. Розбавте розчин великою кількістю води і добре збовтайте. Чому розчин знебарвлюється? Напишіть рівняння реакції.

7.5. Виявлення йонів Ni²⁺ (реакція Чугаєва)

Налийте в пробірку 5-10 см³ дистильованої води, додайте 2-3 краплі розчину солі Ніколу і 2-3 краплі розчину аміаку, а потім кілька крапель спиртового розчину диметилгліоксиму і нагрійте до кипіння. Спостерігайте утворення яскраво-червоного осаду комплексної солі.

ЛІТЕРАТУРА

1.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.

2.Коровин Н.В. Общая химия. –М.: Высшая школа, 1998. –559 с.

3.Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1997. –527 с.

4.Конспект лекцій.

5.Практикум з загальної та неорганічної хімії: Посібник // Є.Я.Левітін, Р.Г.Клюєва, А.М.Бризицька та ін. –Х.: Основа, 1998. –119 с.

6.Неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. фармац. спец. вузов (Практикум) // А.К.Сухомлинов, Н.В.Боровская, П.Я.Пустовар и др. –Киев: Высшая школа, 1983. –167 с.

7.Григор’єва В.В., Самійленко В.М., Сич А.М. Загальна хімія. К.: Вища школа, 1991. –430 с.

8.Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. К.: Вища школа, 1998. –480 с.

9.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. хим.-техн.спец. вузов. –М.: Высшая школа, 1998. –743 с.

10.Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1993. –592 с.

11.Телегус В.С., Бодак О.І., Заречнюк О.С., Кінжибало В.В. Основи загальної хімії / За ред. В.С.Телегуса: Підручник. –Львів: Світ, 2000. –424 с.

12.Скопенко В.В., Григор’єва В.В. Найважливіші класи неорганічних сполук. К.: Либідь, 1996. –151 с.

13.Вступ до хімічної номенклатури / О.А.Голуб, М.Ю.Корнілов, В.В.Скопенко та ін. К.: Школяр, 1997. –48 с.

14.Корнілов М.Ю., Білодід О.І., Голуб О.А. Термінологічний посібник з хімії. –К.: ІЗМН, 1996. –256 с.

15.Зайцев О.С. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции. М.: Химия, 1990. –352 с.

16.Яцимирський К.Б., Яцимирський В.К. Хімічний зв’язок. К.: Вища школа, 1993. –309 с.

17.Фримантл М. Химия в действии: В 2-х ч. / Пер. с англ. –М.: Мир, 1991. –Ч.1.-528 с.; Ч.2. –622 с.

18.Загальна та неорганічна хімія: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. (Ч.2) // О.М.Степаненко, Л.Г.Рейтер, В.М.Ледовських, С.В.Іванов. –К.: Пед. Преса, 2000. -784 с.

19.Оганесян Э.Т. Неорганическая химия для фармацевтических вузов. –М.: Высшая школа, 1983. –523 с.

20.Перепелиця О.П. Властивості та екологічний вплив хімічних елементів: Довідник. –К.: Вентурі, 1997. –192 с.

Дата добавления: 2015-05-24