Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Формулы и названия основных кислот.

 

Бескислородные: Основность Название соли
HCl - хлористоводородная (соляная) одноосновная хлорид
HBr - бромистоводородная одноосновная бромид
HI - йодистоводородная одноосновная йодид
HF - фтористоводородная (плавиковая) одноосновная фторид
H2S - сероводородная двухосновная сульфид
     
Кислородсодержащие:    
HNO3 – азотная одноосновная нитрат
H2SO3 - сернистая двухосновная сульфит
H2SO4 – серная двухосновная сульфат
H2CO3 - угольная двухосновная карбонат
H2SiO3 - кремниевая двухосновная силикат
H3PO4 - ортофосфорная трёхосновная ортофосфат

Соли –сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных остатков. Это наиболее многочисленный класс неорганических соединений.

Классификация. По составу и свойствам: средние, кислые, основные, двойные, смешанные, комплексные

Средние соли являются продуктами полного замещения атомов водорода многоосновной кислоты на атомы металла.

При диссоциации дают только катионы металла (или NH4+). Например:

 

Na2SO4 ® 2Na+ +SO

CaCl2 ® Ca2+ + 2Cl-

Кислые соли являются продуктами неполного замещения атомов водорода многоосновной кислоты на атомы металла.

При диссоциации дают катионы металла (NH4+), ионы водорода и анионы кислотного остатка, например:

NaHCO3 ® Na+ + HCO « H+ +CO .

Основные соли являются продуктами неполного замещения групп OH- соответствующего основания на кислотные остатки.

При диссоциации дают катионы металла, анионы гидроксила и кислотного остатка.

Zn(OH)Cl ® [Zn(OH)]+ + Cl- « Zn2+ + OH- + Cl-.

 

Двойные соли содержат два катиона металла и при диссоциации дают два катиона и один анион.

KAl(SO4)2 ® K+ + Al3+ + 2SO

 

Комплексны соли содержат комплексные катионы или анионы.

[Ag(NH3)2]Br ® [Ag(NH3)2]+ + Br- « Ag+ +2 NH3 + Br-

Na[Ag(CN)2] ® Na+ + [Ag(CN)2]- « Na+ + Ag+ + 2 CN-

Генетическая связь между различными классами соединений

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

Оборудование и посуда: штатив с пробирками, промывалка, спиртовка.

Реактивы и материалы: красный фосфор,оксид цинка, гранулы Zn, порошок гашеной извести Ca(OH)2, 1 моль/дм3 растворы NaOH, ZnSO4, СuSO4, AlCl3, FeCl3, HСl, H2SO4, универсальная индикаторная бумага, раствор фенолфталеина, метилоранжа, дистиллированная вода.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Оксид цинка насыпать в две пробирки; в одну добавить раствор кислоты (HCl или H2SO4) в другую раствор щелочи (NaOH или KOH) и слегка нагреть на спиртовке.

Наблюдения: Происходит ли растворение оксида цинка в растворе кислоты и щелочи?

 

Написать уравнения происходящих реакций (в молекулярном и ионном виде).

 

Выводы: 1.К какому типу оксидов относится ZnO?

2. Какими свойствами обладают амфотерные оксиды?

 

Получение и свойства гидроксидов

2.1. В раствор щелочи (NaOH или KOH) опустить кончик универсальной индикаторной полоски. Сравнить полученный цвет индикаторной полоски со стандартной цветовой шкалой.

 

Наблюдения: Записать значение рН раствора.

 

2.2. Взять четыре пробирки, налить в первую 1 мл раствора ZnSO4, во вторую - СuSO4, в третью - AlCl3, в четвертую - FeCl3. В каждую пробирку добавить 1мл раствора NaOH. Написать наблюдения и уравнения происходящих реакций.

Наблюдения: Происходит ли выпадение осадка при добавлении щелочи к раствору соли? Укажите цвет осадка.

 

Написать уравнения происходящих реакций (в молекулярном и ионном виде).

Выводы: Какими способами могут быть получены гидроксиды металлов?

 

2.3. Половину осадков, полученных в опыте 2.2., перенести в другие пробирки. На одну часть осадка подействовать раствором H2SO4 на другую – раствором NaOH.

Наблюдения: Происходит ли растворение осадков при добавлении щелочи и кислоты к осадкам?

Написать уравнения происходящих реакций (в молекулярном и ионном виде).

 

Выводы: 1.К какому типу гидроксидов относятся Zn(OH)2, Al(OH)3, Сu(OH)2, Fe(OH)3?

2. Какими свойствами обладают амфотерные гидроксиды?

 

Получение солей.

3.1. В пробирку налить 2 мл раствора CuSO4 и опустить в этот раствор очищенный гвоздь. (Реакция идет медленно, изменения на поверхности гвоздя появляются через 5-10 мин).

Наблюдения: Происходят ли какие-то изменения с поверхностью гвоздя? Что осаждается?

Написать уравнение окислительно-восстановительной реакции.

Выводы: Принимая во внимание ряд напряжений металлов, укажите способ получения солей.

 

3.2. В пробирку поместить одну гранулу цинка и прилить раствор HCl.

 

Наблюдения: Происходят ли выделение газа?

 

Написать уравнение происходящей реакции ( в молекулярном и ионном виде).

 

Выводы: Объясните данный способ получения солей?

 

3.3. В пробирку насыпать немного порошка гашеной извести Ca(OH)2 и прилить раствор HСl.

 

Наблюдения: Происходит ли выделение газа?

 

Написать уравнение происходящей реакции (в молекулярном и ионном виде).

 

Вывод: 1. К какому типу относится реакция взаимодействия гидроксида и кислоты?

2.Какие вещества являются продуктами этой реакции?

 

3.5. В две пробирки налейте по 1 мл растворов солей: в первую – сульфата меди, во вторую – хлорида кобальта. Добавьте в обе пробирки по каплям раствор гидроксида натрия до образования осадков. Затем добавьте в обе пробирки избыток щелочи.

 

Наблюдения: Укажите изменения цвета осадков в реакциях.

Написать уравнение происходящей реакции (в молекулярном и ионном виде).

 

Вывод: 1. В результате каких реакций образуются основные соли?

2. Как можно перевести основные соли в средние?

 

 

Контрольные задания:

1. Из перечисленных веществ выписать формулы солей , оснований, кислот: Ca(OH)2, Ca(NO3)2, FeCl3, HCl, H2O, ZnS, H2SO4, CuSO4, KOH
Zn(OH)2, NH3, Na2CO3, K3PO4.

2. Укажите формулы оксидов, соответствующие перечисленным веществам H2SO4, H3AsO3, Bi(OH)3, H2MnO4, Sn(OH)2, KOH, H3PO4, H2SiO3, Ge(OH)4.

3. Какие гидроксиды относятся к амфотерным? Составьте уравнения реакций, характеризующих амфотерность гидроксида алюминия и гидроксида цинка.

4. Какие из указанных соединений будут попарно взаимодействовать: P2O5, NaOH, ZnO, AgNO3, Na2CO3, Cr(OH)3, H2SO4. Составьте уравнения возможных реакций.

 


Лабораторная работа № 2 (4 ч.)

Тема: Качественный анализ катионов и анионов

 

Цель: освоить технику проведения качественных и групповых реак­ций на катионы и анионы.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Основной задачей качественного анализа является установление химического состава веществ, находящихся в разнообразных объектах (биологических материалах, лекарственных препаратах, продуктах питания, объектах окружающей среды). В настоящей работе рассматривается качественный анализ неорганических веществ, являющихся электролитами, т. е. по сути качественный анализ ионов. Из всей совокупности встречающихся ионов выбраны наиболее важные в медико-биологическом отношении: (Fе3+, Fе2+, Zn2+, Са2+, Na+, К+, Мg2+, Сl-, РО , СО и др.). Многие из этих ионов входят в состав различных лекарственных препаратов и продуктов питания.

В качественном анализе используются не все возможные реакции, а только те, которые сопровождаются отчетливым аналитическим эффектом. Наиболее часто встречающиеся аналитические эффекты: появление новой окраски, выделение газа, образование осадка.

Существуют два принципиально разных подхода к качественному анализу: дробный и систематический. В систематическом анализе обязательно используют групповые реагенты, позволяющие разделить присутствующие ионы на отдельные группы, а в некоторых случаях и на подгруппы. Для этого часть ионов переводят в состав нерастворимых соединений, а часть ионов оставляют в растворе. После отделения осадка от раствора анализ их проводят раздельно.

Например, в растворе имеются ионы А13+, Fе3+ и Ni2+. Если на этот раствор подействовать избытком щелочи, выпадает осадок Fе(ОН)3 и Ni(ОН)2, а в растворе остаются ионы [А1(ОН)4]-. Осадок, содержащий гидроксиды железа и никеля, при обработке аммиаком частично растворится за счет перехода в раствор [Ni(NН3)4]2+. Таким образом, с помощью двух реагентов — щелочи и аммиака были получены два раствора: в одном содержались ионы [А1(ОН)4]-, в другом - ионы [Ni(NН3)4]2+ и осадок Fе(ОН)3. С помощью характерных реакций затем доказывается наличие тех или иных ионов в растворах и в осадке, который предварительно нужно растворить.

Систематический анализ используют в основном для обнаружения ионов в сложных многокомпонентных смесях. Он очень трудоемок, од­нако преимущество его заключается в легкой формализации всех дейст­вий, укладывающихся в четкую схему (методику).

Для проведения дробного анализа используют только характерные реакции. Очевидно, что присутствие других ионов может значительно искажать результаты реакции (наложение окрасок друг на друга, выпаде­ние нежелательных осадков и т. д.). Во избежание этого в дробном ана­лизе используют в основном высокоспецифические реакции, дающие аналитический эффект с небольшим числом ионов. Для успешного проведения реакций очень важно поддерживать определенные усло­вия, в частности, рН. Очень часто в дробном анализе приходится прибе­гать к маскировке, т. е. к переводу ионов в соединения, не способные да­вать аналитический эффект с выбранным реактивом. Например, для об­наружения иона никеля используется диметилглиоксим. Сходный анали­тический эффект с этим реагентом дает и ион Fе2+. Для обнаружения Ni2+ ион Fе2+ переводят в прочный фторидный комплекс [FеF6]4- или же окис­ляют до Fе3+, например, пероксидом водорода.

Дробный анализ используют для обнаружения ионов в более про­стых смесях. Время анализа значительно сокращается, однако при этом от экспериментатора требуется более глубокое знание закономерностей протекания химических реакций, так как учесть в одной конкретной ме­тодике все возможные случаи взаимного влияния ионов на характер на­блюдаемых аналитических эффектов достаточно сложно.

В аналитической практике часто применяют так называемый дроб­но-систематический метод. При таком подходе используется минималь­ное число групповых реактивов, что позволяет наметить тактику анализа в общих чертах, который затем осуществляется дробным методом.

По технике проведения аналитических реакций различают реакции: осадочные; микрокристаллоскопические; сопровождающиеся выделени­ем газообразных продуктов; проводимые на бумаге; экстракционные; цветные в растворах; окрашивания пламени.

При проведении осадочных реакций обязательно отмечают цвет и характер осадка (кристаллический, аморфный), при необходимости про­водят дополнительные испытания: проверяют осадок на растворимость в сильных и слабых кислотах, щелочах и аммиаке, избытке реактива. При проведении реакций, сопровождающихся выделением газа, отмечают его цвет и запах. В некоторых случаях проводят дополнительные испытания.

Например, если предполагают, что выделяющийся газ – оксид углерода (IV), его пропускают через избыток известковой воды.

В дробном и систематическом анализах широко используются реакции, в ходе которых появляется новая окраска, чаще всего это реакции комплексообразования или окислительно-восстановительные реакции.

В отдельных случаях такие реакции удобно проводить на бумаге (капельные реакции). Реактивы, не подвергающиеся разложению в обычных условиях, наносят на бумагу заранее. Так, для обнаружения сероводорода или сульфид-ионов применяют бумагу, пропитанную нитратом свинца [происходит почернение за счет образования сульфида свинца(II)]. Многие окислители обнаруживают с помощью йодкрахмальной бумаги, т.е. бумаги, пропитанной растворами иодида калия и крахмала. В большинстве же случаев необходимые реактивы наносят на бумагу во время проведения реакции, например, ализарин на ион А13+, купрон на ион Сu2+ и др. Для усиления окраски иногда применяют экс­тракцию в органический растворитель. Для предварительных испытаний используют реакции окрашивания пламени.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 38; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.083 с.) Главная | Обратная связь