Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Экспериментальная часть




Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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.

 

1 - фарфоровая чашка;     2 - часовое стекло;      3 – влажная фенол-      фталеиновая бумага 4 - смесь NH4Cl + NaOH

           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




Читайте также:
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (166)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.042 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7