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, FeCl_3, HCl, H₂O, ZnS, H₂SO_4, CuSO_4, KOH
Zn(OH)_2, NH_3, Na₂CO_3, 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.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. XIII. Посадки основных деталей редуктора
2. Амортизационные группы основных фондов
3. Амортизация как способ полного воспроизводства основных фондов. Виды амортизации. Норма амортизации. Амортизационный фонд. Методы начисления и учета амортизации.
4. Амортизация основных фондов.
5. Анализ структуры, технической годности и движения основных средств
6. Анализ технического состояния основных средств предприятия
7. Балансовая стоимость основных средств
8. Билет № 28. Комбинаторные задачи. Виды и формулы для подсчёта числа возможных комбинаций.
9. Бромлей об основных формах этноса.
10. Быт основных слоёв населения
11. в основных пищевых веществах и энергии
12. В основных сферах общественной жизни