Опыт 9. Изучение растворимости галогенидов

А. Образование галогенидов серебра. В 4 пробирки налить растворы фторида натрия, хлорида калия, бромида калия и иодида калия. В каждую пробирку добавить по 1–2 капли раствора нитрата серебра.

Б. Образование галогенидов свинца. В 4 пробирки налить раствор 0,1 М нитрата свинца (II) и слегка их подкислить (добавить по 1 капле 0,1 н. азотной кислоты, рН=3,5–4). В пробирку 1 добавить по каплям 0,1 М раствор фторида натрия до образования осадка фторида свинца, записав при этом количество капель NaF. Опыт повторить в других пробирках с хлоридом натрия, бромидом натрия и иодидом натрия, каждый раз записывая число капель.

Примечание: в ряду F–Cl–Br–I происходит постепенное уменьшение растворимости солей, что объясняется различной поляризуемостью ионов. Кроме того, меняется и тип структуры от ионной (PbF₂) до более ковалентной молекулярного типа (PbI₂).

В. Образование смешанных солей галогенидов. К раствору 0,1 М фторида натрия добавить несколько капель концентрированного раствора карбоната натрия и индикатор бромфеноловый синий, который окрашивается в синий цвет. Добавлением 1 М раствора азотной кислоты довести рН раствора до 3,2–3,4 (изменение окраски раствора на зеленую). К полученному раствору прибавить немного 0,8 М бромида калия и после этого по каплям несколько миллилитров 1,6 М нитрата свинца (II). Через 1 минуту после выпадения осадка при сильном перемешивании добавить по каплям еще несколько миллилитров 0,8 М бромида калия. Осадок PbBrF становится крупнокристаллическим, а желтое окрашивание индикатора указывает на понижение рН. С помощью 15 % раствора ацетата натрия довести рН до 3,5–3,7 (изменение цвета индикатора на зеленый). Осадок отделить центрифугированием, промыть, растворить в разбавленной азотной кислоте и к раствору добавить несколько капель нитрата серебра: выпадет бромид серебра.

Примечание: опыт можно проводить и с хлоридом калия.

Г. Образование комплексных галогенидов ртути. В три пробирки поместить 3–4 капли раствора нитрата ртути (II), подкислить его 2,5 М азотной кислотой. Затем в одну пробирку прилить раствор хлорида калия, в другую – бромид калия, в третью – иодид калия. Наблюдать образование осадков галогенидов ртути, а затем их растворение в избытке осадителя.

Опыт 10. Сравнение восстановительных свойств галогенидов

А. Восстановление серной кислоты галогеноводородами. В три пробирки раздельно внести по 1/4 шпателя хлорида, бромида и иодида калия или натрия и по 2–3 капли концентрированной серной кислоты (плотность 1,84 г/см³). Наблюдать в начале реакции выделение белого дыма в каждой пробирке. На образование каких веществ это указывает? Отметить последующее появление бурых паров брома и иода в соответствующих пробирках. По запаху (осторожно!) определить выделение диоксида серы во второй пробирке и сероводорода – в третьей.

Описать наблюдаемые явления и написать уравнения каждой реакции в две фазы: 1) реакций обмена, протекающих с образованием соответствующих галогеноводородов и 2) реакций восстановления избытка серной кислоты бромоводородом и иодоводородом. Протекала ли реакция восстановления серной кислоты хлороводородом? Как изменяются восстановительные свойства в ряду HF, HC1, НВг, HI? Чем это объясняется?

Б. Восстановление дихромата калия. В три пробирки внести по 2–4 капли дихромата калия, подкисленного 2 н. серной кислотой 3–4 капли. Добавить по 2–3 капли в первую пробирку раствора иодида калия, во вторую – столько же какого-либо бромида и в третью – хлорида натрия. Растворы перемешать чистой стеклянной палочкой. В каком случае восстановление дихромата не произошло?

Написать уравнения протекающих реакций, учитывая, что дихромат калия, восстанавливаясь, переходит в сульфат хрома (III). Как изменялась при этом степени окисления соответствующих галогенов?

В. Восстановление хлорида железа (III). Проделать опыт, аналогичный опыту Б, заменив раствор дихромата калия раствором хлорида железа (III).

В каком случае произошло восстановление FeCl₃ и соответственно окисление галогена? Как изменяется восстановительная способность отрицательных ионов галогенов? Расположить их в ряд по возрастающей восстановительной активности.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Уравнения реакций в молекулярной и ионной форме, результаты проведения реакций, ответы на вопросы.

Лабораторная работа № 8. III В группа. подгруппа скандия

Цель работы: изучение химических свойств элементов подгруппы скандия.

Общие сведения

Побочная подгруппа третьей группы периодической системы включает скандий, иттрий, лантан и лантаноиды, а так же актиний.

Элементы III В группы обладают чисто металлическими свойствами. Все элементы относятся к числу активных металлов. Основной характер оксидов и гидроксидов усиливается от скандия (амфотерный) к лантану (свойства LaO и La(OH)₃ похожи на свойства оксида и гидроксида кальция). Катионы элементов III В группы обладают способностью к комплексообразованию. К растворимым солям относятся хлориды, нитраты, ацетаты. Отличительной особенностью лантаноидов от основных элементов III В группы является наличие переменной степени окисления: обычное состояние – трехвалентное, но лантаноиды могут окисляться до степени окисления +4.

Выполнение работы