Файл: PRAKTIKUM.pdf

31

Зиачения коиcraнr кислотности для наиболее распространенных сопрюксивых пар k"ИCJlота/основание приведены в справоЧllИКЮ\. .

Изучение явлещ связаш[ых с I1I,IIpOJIИЗOм, удобно вестн, ПОЛЬЗУJlСЬ индикаторами (Приложение 5), с помощью которых фиксируются изменeiooI

Koнцeнтp~ J(3тиоиов или анионов вoды (значения рН).

ПротоJIИТИЧес:кое равновесие прн I'IfЩЮJIВЗe солей может быть смещено

вправо или влево при нзмененнн температуры. разбавлении или концентрировании раствора. а также под действием избыточной концентрации

ионов, одноименных с темн, которые ПOJIYЧЗЮТCЯ в качестве cpeды протолиза.

ВЬ1Полниre описанные oDытьl, а результаты вабmoдений занесите в лабораторный журиал. У:кaжиre ДJJJI каждоro случаи гидролиза сопрJJж.eввыe пары кислота/основание, привeдиre звачеНЮI конcтaиr :к:испотиости или основности (если ПJ,ZJpOJDIЗ обратимый). Сделайте вывощ ответив .на вопросы.

ПОcтaвJlенные в тexcre описания опьrrов.

6.2. Обратимый гидролиз солей

6.2.1. Состояние равВО8еСIИI при обратимом гидpo.1DI3e солей

на полоски красной и синей Л3ltМJсовой бумаги lf3IIeCИТe по одной капле

растворов солей:

nщpoщу, и объясниrе, почему. I<щ.t.можно cмecтв:n. равнojecие rцпpовиза в

сторонурешентов В :каждом конкретном случае?

6.2.2. Степень ПРОТОЛИ:Jа в растворах Рa:JВЬП солей

С ПОМОЩЬЮ уннверсальноro индикатора определите значение рН в

растворах солей ОДННaI<ОВОЙ молярности:

• Р.АЛццин, л.Л..Aн,npеева, В.,А.Молочко. Справочник по иеорганической

ХИМИИ. м., Химия, 1987, с. 222-228.

www.mitht.ru/e-library

32

•I<aрбоната и nЩPOI<aрбоната натрИ1l;

•ортофосфата н гидроортофосфата натрия:

•дшидроортофосфата натрия, хлорида аммоНИ1l и хлорида атоминия

Сопоставьте резу;п.таты эксперименra с расчетом рН по справочным

данным, предполагая. что все исследуемые растворы имеют кoнцeнтpaцmo

соли 0,1 моль/л.

6.2.3. Смещение ионного равновесия обратимого гидролиза

•В.JПШIИе температуры при ПОСТОЯНIIОЙ КОIПIeНТpЗIППI pacrвopa. НалеЙI'e в

,npoбирку 2-3 капли раствора ацетата ваТРIDI и добавьте одну каплю

раствора фенолфraлеина. НaIpeйte растВор до 90-100 ос И набтодaйre поJIВление розовой окрэCIal. Зareм охладите пробирку с pacrвOpoM под С1руей холодной водопроводной воды до обесцвечивaвJDI. Что можно

сI<aЗaТЬ О рН раствора при изменении температуры, если известно, что ииrepвал перехода окраски lЩlI;III<aТOpЭ фенолфталеина - рН 8-1О? как ВЛlDIет нarpeвавие на равиовесие пporoлнзa? как ВlllDIeт на :по равновесие

ОXJI3Qение? ПО ~JIЬтa:raм: nPOJSeДенного onыra сдеЛ3Йrе вывод о том, что протолиз - :по ~лнбо эюgrepмический процесс.

•ВJllDIИИе aвamrrической концеиrpaции вещества в. растворе ПРИ

ПОСТОJIIIIIОЙ температуре. В пробврку валейte 3-4 капли раствора хлорида

аммоНИ1l (Со = 0,01 моль/л). С помощью универсального IПIДИICЭтора определите значение рН. Затем добавьте немного твердого хлорида

аммоНИ1l и перемеmaЙI'e раствор. как измеюreтся рН pacrвopa? Почему? Каково ВЛlDIИНе аналитической концентрации вещества на равновесие протолиза?

•ВJIИПIIfe .ziобавлеИIDI одноименного иова средЫ протолиза (при

постоJIИНЫX ~мпературе И JroвneнтpaDИИ)' В пробврке с водой растворите

2-3 кристалла хлорида железа(Пl). Добавьте по ICЭIIЛJIМ

концентрированную серную кислоту (раствор при :пом сильно

разоrpeвается) и охладите пробирку с раствором под струей холодной

водопроводной воды до комнатной температуры. Сделайте вывод о

причине обесцвеЧИВЗНИJI раствора, учитывая, что жеJпый цвет раствора соли JКелеза(Л1) обусловлен H~~eM значительного количества ионов

FeOH2+. а гидратированный катион FeJ+· 6Н2О почти бесцветен. Будет .~

набшодаться обесцвечивание раствора. если npиливать концентри­ рованную хлорную :КИС:IOТУ? Проверьте ваш вывод экспериментально

www.mitht.ru/e-library

33

6.2.4.Химическое растворение металлов в водных растворах

ГНДРOJlllЗующихся солей

•Налейте в про6ирку 4-5 капель I<Oнцев:rpировавиого pacrвopa хлорида

ЗJПOМИIIИ1I. Опустите в про6ирку rpaнy.1IY цин:I,Ш. нarpeйте раствор. Какой газ выдеШleICЯ?

•в концев:rpировaнньJЙ раствор ортофосфата на1рШl в пробирке (4-5 капель) виecиre rpанулу 3JПOМIIНП И нагрейте пробирку со смесью. Какой raз ВЬJДeШIeIa?

какие ОКИCJШТeJIЬно-восстаиовительные peaIЩИИ MOryr идги В растворах солей, подверraющихсн ги;zqюлвзy. при виесl:?ИИН мeraллoв. расположенных в ЭJIепрохимическом рцу напряжений до водорода? Почему? Oбыcниre. зачем

дш[ успе:mиоro ВЬПIОJIНеИШI опьrroв надо брать ковцев:rpироваиные расгворы солей и использовпь нагревание.

6.3. Необратимый гидролиз (оnыть, выполнять nод тягой!)

•Onqюйте банку с твердым пеИI3XJIОРИДОМ фосфора. Обыrcииre причину

JЮ.llВлeИШI белОГО «дыма». Внecиre в пробврку С водой крупинку пeиraxлopида фосфора. Опредeлв:re рН получевиоI'О в пробврке раствора с

помощью универсального в:вдикатора. Чем оБУСJIовлено значение рН pacrвopa'l.

•Виесите в пробврку 3 кaIDIИ раствора XJIOрида 3JПOМИНИЯ И прилейте равный объем pacrвopa сульфида на1рЮl. Набmoдaйre образование осадка и ВыделеИRe raзa. Виecиre в .цpyryю пробврку 3 :кaпJIН раствора сульфата xpoma(lll)-RaJIШI И ПРRПeЙI'e ра:виый объем pacrвopa сульфида натрия.

НабmoД3ЙТе выпадение осадка и ВыделеИRe raзa. ДmI доказательcrвa фапа выделения сероводорода поднесите к orвepcrmo пробирки ПОJIОСКУ

фИЛЬ1рОВЗJIЬной бyмarи. смоченную раствором сульфата меди(П)

(сульфид медн cus - черноro цвera). Каков состав осадков в первой н второй пробирке?

Можно ли получить сульфид aJПOМИНИЯ и сульфид хроиа(ПI) обмеииой

реа1ЩИей в водном pacmope? как будет взаимодейстВовать с водой сульфид amoмИНWI состава А12Sз, полученный непосредственныи взаимодействием простых веществ (amoмИНWI и серы)?

www.mitht.ru/e-library

34

б.4. Материалы, реактивы и оборудование

Водяная баня, печь, спиртовка или сухое горючее. Стаканы.

фильтровальная бумага, ИНДИI<aторы - универсальный (раствор, бумага).

фенолфталеин (раствор), JIaI<МYсовая бумага (красная и СИЮlЯ).

Твердые вещества: гранулированиые цинк и aJПOМИНИЙ, пента.'{лорнд фосфора; соли - хлорид аммония, хлорид железа(lll).

Разбавленные растворы солей: сульфат натрц сульфиг натрц сульфид натрия, карбонат натрия, гидрокарбонат натрц ортофосфат натрия, rидpoоproфосфат натрц ДШ1IДpOортофосфат натрия, ацетат натрц хлорид

аммония, хлорид aлIOШIIIЮI, сульфат ци:в:ка(П), сульфат меди(ll), сульфат

хрома(IП)-КЗJIИJI.

Концентрированные растворы солей: хлорид aлIOМIIIIWI, oproфосфат

натрия

Концеюрироваиные сервая: и ХЛорЮUI ICIICЛОТЫ.

Лабораторная работа 7 Окислительно-восстановительные

реакции

7.1. Общие сведения

окисmпельно-восстановигельиыe peaIЩИИ (ОВР) -.распростраиеИВЬIЙ вид химических peaIЩВЙ. Цель настоящей работы - познакомвт.ьсJl со свойствами некоторых ОКИCJППeJJeй и восстановиreлей, наиболее чacro примеЮlемых в

п:paICl1ПCe, с 11IIIaШI окиcmпeльно-вoccraновиreJIIdIых реаJЩИЙ, а ТЗICЖe

овладеть мeroдами составления уравнений таких Реа1ЩИЙ.

При выполнении работы следует обращать .внимание на измеиения,

которые происходп при взанмодейcrвщ роль среды и концентрации реагентов в этих взаимодеЙcrвня:х. Длs: всех реахций, протеI<3Ющнх в водных

растворах, надо составить уравнения элеюронно-ионных полypeaIЩИЙ, в

остальных случаях - уравнения элекrpoнного баланса по степеЮIМ окислеНЮI.

В ~OM опъrre следует указать, какое вещество служит окисmпелем, а l<aКoe - восстановигелем, а также привести справочныIe ДШПlые о значенwrx

стандартных ОЮlс:пrreлъио-восстановитель-ных потенциалов, и опреде.1ИТЪ.

соб.lIlOдается mt критерий протекшmя ОВР в стандартных условиях.

ВъmО.'1ЮПе оIшсalпlыIe опъпы. Резу:п.таты иаб:подеиий занесите в

.1абораторныЙ iЬ.'ypHa.l. Сде.lайте въшоды о в:mянии различных факторов

www.mitht.ru/e-library

35

(температура, КОlЩенrpa.цwl реагенrов, I<Ислотцocrъ ~ДЫ) на ХОД ОБР д:и

каждого КОНI<pетиого onыra

7.2. ТипиЧНblе окислители

7.2.1. Пермангават калия

•В си:m.ноmслотноЙ среде. К 1-2 каплям: раствора пермaнraиaтa ЮlJIИЯ пpилeйrе равный объем разбавленной серной кислоты, а зareм - pacrвop сульфита И31рЮl до обесцвечивавп Чем обусловлено 06ecцвe0Jивaние раствора?

•В сильнощелочиой Cj>еде. К 1-2 каплям: расТвора пермаигавата ЮlJIИЯ

прилеЙI'e 5 капель КОицеиrpироВ3JlJlOro раствора rи,вpoКсида натри Н 1

юшmo pacrвopa сульфща И31рШL Pacrвop должен приобрести зеленый цвет, обусловлеRRЫЙ образованием мaиraВaТ-ИОИОВ.

•В иeйJ;paльиой (слабощелочиой. сдабоmслотной) среде. К 1-2 каплям ~pa пермaиraвaтa XЗJПDI прилеЙI'e 2-3 капли раствора сульфиra нaтp~ какое вещество выделилось в виде жоричиевого осада?

В кaIШЙ среде пермaиraшп Ж3JIЮI JlВJDle'I'Cя наиболее сильным

оmслителем?

7.2.2.Двхромат калия

•Pacrвop ДИХРОмата E3JIШI (3 кanли) в проб:ир:ке ПОДICRслите двyюl RaIIШIМИ

разбавлсвной серной КИСЛОТЫ И добавьте раствор сульфиra ватрЮl ДО

изменеНЮI охраски смеси. Чем обусловлено изменение оICpaC1Шраствора?

•К 3-4 каплям: раствора дихромата КamDI добавьте равный объем

разбавленной серной КRслО1Ы И по I<ЗIDVIИ приливaйre раствор сульфата железа(П). как измеЮJeТCЯ охрас:ка pacrвopa? Чем обусловлено это

изменение?

7.2.3.Азотная кислота (опъrrы вьmолняrь в въпяжиом m:кaфу!)

В две пробирки внесите по грануле меди н прилеЙI'e по 5 капель азотнОЙ кислоты: в первую пробирку - КОlЩенrp:ированной, во вторую - разбавленной.

Смесь осторожно нагреЙте. Какова окраска выдлнвlпeгосяя газа в каждом

случае? До каких продуктов восстанавливается азотная

•кислота (концеН1рИРОваиная н разбавленная)? как влияет на овр

нагревание реагентов?

www.mitht.ru/e-library

36

•Внесите в npoбнрку мmq>опmателем немного красного фосфора и

добавьте 10 капель концентрированной азотной кислоты. Смесь нагрейте. Какой газообразный ОКСIЩ азота образуется в этом случае?

7.2.4.Серная кислота концентрированная (оnьпы вьmолнять в

вьпяжном IIП<aфу!)

•Налейте в пробирку 6 капель концеиrpированной серной кислоты и

внесите гранулу меди, осторожно нarpeйте содержимое пробирки

(отверстием в сторону от работающих, возможен выброс реакционной

смеси). Какой raз выделяется? Подгверднте ваш вывод с помощью

полоски фильтровальной бyм:arи, смоченной расгвором пермaнraнaта lC3JIИJL охладите пробнрку н вылейте ее содержимое в стакан с 5-10 мл

воды. После отстаиваип взвеmениых частиц осторожно перелейте

раствор в пробнрку. Чем обусловлено oкpamввaннe pacrвopa?

•Налейте в пробнрку 6 капель :коицеиrpировавиой серной кислоты н

внесите иемноro цинковой пыли, осторожно нarpeйre Содержимое

пробирки (отверстием в сторону от работаюIЦИX, возможен выброс

реа1ЩИонной смеси). Какой raз в:ыдeшreтcI1 По.цrвepднте ваш вывод с

помощью полоски фильтровальной бумаги, смоченной pacrвopoM

сульфата меди(П) (сульфlЩ меди cus - черноro цвета).

Чем обыcниrь различие raзooбpaзных продупов восcraноВJJeIlИЯ сер1l0Й

кислоты прн взаимодейcrвии с медью н цинком?

7.3. ТиnиЧНblе воссmановиmenи

7.3.1. Металлы

•Внесите в пробнрку rpaиyлу aлIOМJIIIЮ[ Н при.лейте 5 капель разбавленной хлороводородной КИCJIO'IЫ. IIoдоrpeЙIe содержимое пробвр:ки (отверстием в сторону от работающих, возможен выброс реакционной смеси). Какой

газ выдеmrercя? Какой продукт образуется прн окислении 3JПOМIIНИ1I?

Будет ли ид:rи аналоI'ИЧН3JI реакци.и, если вместо 3JПOМИНИЯ в3пь медь,

вместо хлороводородиой кислоты - разбавленную серную кислоту?

•Внесите в пробнрку гранулу 3JПOМИНИЯ Н прилейте 5 капель pacrвopa rидpoксида натри.и. Подогрейте содержимое пробирки (отверстием в

сторону от работающих, возможен выброс реакционной смесн). Какой газ

выделя:ется? Какой продукт образуется'прн окислении алюминия в

щелочной среде? Какие др)тие извесгные вам ~fеталлы pearируют с водой

в щелочной среде?

www.mitht.ru/e-library