Файл: Катионы i и ii аналитической группы.docx

3. Глава 11. КАТИОНЫ ЧЕТВЁРТОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ ПО КИСЛОТНО-ОСНОВНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ § 11.1-11.3

Самостоятельная (внеаудиторная) работа№5

Лабораторно-практическое занятие №3

Тема: Качественные реакции на катионы V и VI групп. Анализ смеси катионов V аналитической группы.

Цели: Изучение общих характеристик катионов пятой аналитической группы согласно кислотно-основной классификации, их частных реакций, знакомство со свойствами катионов шестой аналитической группы и их специфическими реакциями, проработка алгоритма анализа смеси катионов V аналитической группы.

Оборудование: штатив с пробирками, пробиркодержатель, спиртовка, спички, дистиллированная вода, раздаточный материал, таблицы.

Реактивы: хлорид железа (II), хлорид железа (III), хлорид марганца, хлорид магния, гидроксид калия, раствор серной кислоты, азотной кислоты, роданид аммония.

Ход занятия:

1. 
   Инструктаж по технике безопасности
   
2. 
   Краткое изложение учебного материала.
   
3. 
   Самостоятельная работа студентов
   

(порядок оформления работы см. в Приложении 1)

Действие группового реактива на катионы пятой аналитической группы: в четыре пробирки поместить по 5 капель раствора соответствующей соли катионов Fe²⁺; Fe³⁺; Mg^2+; Mn²⁺. Добавить по 5 капель гидроксида калия КОН, перемешать стеклянной палочкой.

Опишите наблюдаемый эффект и дополните уравнения реакции:

^FeCl₂ <sup>+ NaOH =

FeCl</sup>₃ <sup>+ NaOH =

MnCl</sup>2 <sup>+ NaOH =

MgCl</sup>₂ ^{+ NaOH =}

Реакции катиона Fe²⁺

Перечислить все изученные частные реакции на катион Fe²⁺. Провести эксперимент: Окисление катиона железа Fe²⁺ до Fe³⁺.

Необходимо взять 3-4 капли раствора соли железа (II) и прибавить 3 капли 2н. раствора серной кислоты и 2-3 капли 32% раствора азотной кислоты, смесь нагреть. Что наблюдается при нагревании?

Реакции катиона Fe<sup>3+

Открытие катиона железа роданидом аммония NH</sup>4 ^{SСN. Налить в пробирку 2-3 капли}

---

раствора соли Fe^3+, прибавить 4 капли воды и две капли насыщенного раствора роданида аммония. Опишите наблюдаемый эффект и уравнение реакции.

Лабораторная работа будет проводиться аудиторно

Закончить уравнение реакции:

^MnSO₄ ^{+ PbO}₂ ^{+ HNO}₃ ^→

Какие еще частные реакции на катион Mn²⁺Вы знаете?
Заполните таблицу:

Катион VI группы	Реагент	Уравнение реакции	Наблюдаемый эффект
Сu2+	Иодид калия	2Сu2+ + 4 I- → 2СuI↓+ I2	Суспензия бурого цвета
Cd2+
Hg2+
Со2+
Ni2+

4.Домашнее задание:

1. Письменно ответить на задания

---

2. Глава 12. КАТИОНЫ ПЯТОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ ПО КИСЛОТНО-ОСНОВНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ § 12.1-12.3

3. Глава 13. КАТИОНЫ ШЕСТОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ ПО КИСЛОТНО-ОСНОВНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ § 13.1-13.3

4. Самостоятельная (внеаудиторная) работа № 6
Лабораторно-практическое занятие №4

Тема: Анализ смеси анионов I – III аналитических групп.

Цели: Закрепление знаний, полученных при изучении общих характеристик анионов, составление алгоритма открытия анионов в анализируемой пробе.

Оборудование: раздаточный материал, таблицы.

Ход занятия:

1. 
   Инструктаж по технике безопасности
   
2. 
   Краткое изложение учебного материала.
   
3. 
   Самостоятельная работа студентов
   

(порядок оформления работы см. в Приложении1)
В качестве вспомогательного материала используйте приложение 4.

Используя теоретический материал, приведенный выше составить блок-схему исследования раствора на присутствие анионов. По возможности проиллюстрировать уравнениями реакций (можно в ионной форме) и указать наблюдаемый эффект.

4.Домашнее задание:

1. Письменно ответить на задания

2. Глава 14. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ АНИОНОВ. АНИОНЫ ПЕРВОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ § 14.1-14.3

3. Глава 15. АНИОНЫ ВТОРОЙ И ТРЕТЬЕЙ АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП § 15.1-15.3

Лабораторно-практическое занятие №6

Тема: Работа с мерной посудой, аналитическими весами. Упражнения в расчетах по титриметрическому методу.

Цели: Ознакомить студентов с основными видами химического оборудования и посуды, используемыми в количественном анализе, освоить их область использования, принцип и технику работы, отработать умения производить расчеты в титриметрическом методе анализа.

Оборудование:

---

раздаточный материал, таблицы.

Ход занятия:

1. 
   Инструктаж по технике безопасности
   
2. 
   Краткое изложение учебного материала.
   
3. 
   Самостоятельная работа студентов:
   

1. Ознакомьтесь с примерами задач и расчетов в объемном анализе

1. 
   Какова масса двухводного кристаллогидрата щавелевой кислоты, необходимая для приготовления 200 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,1500 моль/л? Каков титр этого раствора?
   

Решение:

^{1) М (Н}₂^С₂^{О4 · 2Н}₂^{О) = 126,07 г/моль}

2) Z = 2, 1/z = ½ = 0,5

^{3) m(Н}₂^С₂^{О4 · 2Н}₂^{О) = C(½Н}₂^С₂^{О4 · 2Н}₂^{О) · M(½Н}₂^С₂^{О4 · 2Н}₂^{О) ·V(Н}₂^С₂<sup>О4)

m (Н</sup>₂^С₂^{О4 · 2Н}₂<sup>О) = 0,1500 моль/л · ½ · 126 г/моль · 0,2 л = 1,8900 г.

4) Т(Н</sup>₂^С₂^{О4 · 2Н}₂^{О) = m (Н}₂^С₂^{О4 · 2Н}₂^{О) / V (Н}₂^С₂<sup>О4)

Т (Н</sup>₂^С₂^{О4 · 2Н}₂<sup>О) = 1,8900 г/200 мл = 0,009450г/мл

Ответ: m (Н</sup>₂^С₂^{О4 · 2Н}₂<sup>О) = 1,8900 г,

Т (Н</sup>₂^С₂^{О4 · 2Н}₂^{О) = 0,009450 г/мл.}

2. 
   Каковы титр и нормальная концентрация раствора серной кислоты, если на титрование 15,0 мл его затрачено 13,7 мл титрованного раствора гидроксида калия с молярной концентрацией 0,1304 моль/л?
   

Решение:

^{1) H}₂^SO₄ ^{+ 2KOH → K}₂^SO₄ ^{+ 2H}₂<sup>O

Z (H</sup>2^SO4^{) = 2, 1/z = ½ = 0,5}

Z (KOH) = 1

По закону эквивалентов:

^{V (H}₂^SO₄^{) / V (KOH) = C(KOH) / C (½H}₂^SO₄<sup>)

C (½H</sup>₂^SO₄<sup>) = 0, 1304 моль/л · 13, 7 мл / 15, 0 мл = 0, 1191 моль/л

2) Т (H</sup>₂^SO₄^{) = С (½H}₂^SO₄^{) · М (½H}₂^SO₄<sup>) / 1000,

М (½H</sup>₂^SO₄<sup>) = ½ · 98,078 = 49,039 г/моль

Т(H</sup>₂^SO₄<sup>) = 0,1191 моль / л · 49,03 г/моль/1000 мл = 0,005836 г/мл

Ответ: C (½H</sup>2^SO4<sup>) = 0,1191 моль/л,

Т(H</sup>₂^SO₄ ^{)= 0,005836 г/мл}

3. 
   Из навески 0,6172гиодидакалияприготовили 100 мл раствора. На титрование 15,0 мл этого раствора затрачено 25,0 мл раствора нитрата серебра, молярная концентрация которого равна 0,0204 моль/л. Вычислите массовую долю иода в иодиде калия по результатам титрования и теоретическую (для сравнения).
   

---

Решение:

^{KI + AgNO}₃ ^{→ AgI + KNO}₃

^{1) T(AgNO}₃^{/I-) = C(AgNO}₃<sup>) · M(I-)/1000

T(AgNO</sup>₃<sup>/I-) = 0,0204 моль/л · 127 г/моль /1000 мл = 0,002591 г/мл

2) m(I-) = T(AgNO</sup>₃^{/I-) · V(AgNO}₃^{) · V}₁ ^(KI)/V₂ ^(KI)

m(I^-) = 0,002591 г/мл · 25 мл · 100 мл / 15 мл = 0,4318 г.

3) W(I^-) = m(I^-) / m (KI)

по результатам титрования:

W(I^-)прак. = 0,4318 г / 0,6172 г = 0,6996 или 69,96 %

W(I^-)теор. = М (I^-) / М (KI)

W(I^-)теор. = 127 г/моль / 166 г/моль = 0,7651 или 76,51 %

Ответ: W(I^-)прак. = 0,6996 или 69,96%, W(I^-)теор. = 0,7651 или 76,51%

2. Решите задачи самостоятельно:

А. Какова молярная концентрация раствора хлорида натрия, если для приготовления 500 мл раствора была взята на аналитических весах навеска 0,5850 г NaCl х.ч.? Каков титр этого раствора? Какова нормальная концентрация этого раствора?

Б. Какова масса сульфата меди в 2,5 л раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,25 моль/л? Вычислите для безводной соли и пятиводного кристаллогидрата.

В. Каковы титр и молярная концентрация эквивалента раствора нитрита натрия, если при титровании его в кислой среде на 10,0 мл раствора нитрита натрия затрачено 12,5 мл раствора перманганата калия, молярная концентрация эквивалента которого равна 0,0800 моль/л? При титровании протекает реакция:

5NO₂^- + 2MnO₄^- + 6H⁺ → 5NO₃^- + 2Mn²⁺ + 3H₂O

4.Домашнее задание:

1. Письменно решить задачи

---