Исследование свойств полученного вещества. Приготовьте примерно 1 см3 5% раствора полученной соли, измерьте и запишите его pH

Приготовьте примерно 1 см³ 5% раствора полученной соли, измерьте и запишите его pH. Затем разделите его на 4 части. К одной части прибавьте по каплям 1 см³ 25% раствора аммиака, ко второму – 1 см³ раствора NaOH с концентрацией 2 моль/дм³, к третьему – 1 см³ бромной воды, к четвертому – 1-2 капли концентрированной серной кислоты и 1 см³ раствора перманганата калия. Запишите наблюдаемые изменения.

Докажите экспериментально присутствие сульфат-ионов в полученном веществе.

Проверьте, содержатся ли в полученном образце примеси трехвалентного железа. Спланируйте эксперимент самостоятельно, обсудите план с преподавателем и проведите проверку.

Вопросы для допуска

(1) Почему в данном случае чистота железа важна? Какими примесями будет загрязнен в противном случае продукт синтеза?

(2) Каким приемом пользуются в лаборатории для того, чтобы узнать массовую долю вещества в растворе?

(3) Почему в данном синтезе в избытке берут железо, а не серную кислоту?

(4) Какой цели служит клапан Бунзена? Что может произойти с сульфатом железа (II) на воздухе? Напишите уравнение возможной реакции.

(5) Какой способ фильтрования при этом используют.

(6) Для чего проводится подкисление? При ответе примите во внимание зависимость окислительно-восстановительного потенциала системы Fe(III)/Fe(II) от pH, а также равновесие гидролиза соли.

(7) По какому веществу следует рассчитывать выход? Почему?

Вопросы и задания для обсуждения

1. Можно ли в данном синтезе использовать серную кислоту более высокой концентрации? Почему?

2. Почему в реакции металла с кислотой (если при этом выделяется водород), как правило, образуется соль в самой низкой степени окисления? Для ответа воспользуйтесь значениями стандартных электродных потенциалов.

3. Какая соль сильнее гидролизуется в водном растворе – сульфат железа (II) или сульфат железа (III)? Почему? Напишите уравнения равновесных реакций гидролиза для сульфата железа (II). Вычислите значения констант гидролиза этих солей на основании справочных данных.

4. Объясните результаты испытаний, подтвердив свои слова уравнениями реакций.

Гептагидрат сульфата кобальта (II) СoSO₄×7H₂O

Меры предосторожности. Какую опасность представляет концентрированная серная кислота? Каковы меры первой помощи при ожоге концентрированной серной кислотой? Как предотвратить возможный выброс реакционной смеси при действии кислоты на карбонат металла?

Методика синтеза. В стакан или колбу с отмеренным объемом 20 %-ного раствора серной кислоты (1) (берется с 2 – 5%-ным избытком по отношению к уравнению реакции) при постоянном перемешивании (2) небольшими порциями вносят взвешенное количество карбоната кобальта. После окончания реакции в случае необходимости раствор фильтруют (3), а затем упаривают на водяной бане до появления на его поверхности тонкой пленки кристаллов. Среда упариваемого раствора должна быть слабокислой (4). Раствор охлаждают и оставляют для кристаллизации. Выпавшие кристаллы отделяют от маточного раствора (5), промывают 5 см³ смеси этанол-вода 1:1, а затем – 5 см³ этанола, сушат при температуре не более 40—50^оС. (6) Высушенное вещество взвешивают и сдают, оставив небольшое количество для исследования свойств. Вычисляют выход продукта в процентах.

Исследование свойств полученного вещества.

Отметьте цвет полученного вещества. Рассмотрите под микроскопом форму кристаллов синтезированного вещества. (Для этой цели удобнее брать не твердое вещество, а каплю его насыщенного раствора.)

Испытайте, что происходит с веществом при хранении на воздухе, при нагревании. Определите рН раствора синтезированной соли.

Обработайте небольшое количество полученной соли безводным этиловым спиртом и нагрейте смесь до удаления спирта, отметьте наблюдаемые изменения.

Испытайте отношение сульфата кобальта (II) к действию на воздухе растворов щелочи и аммиака, бромной воды и пероксида водорода в нейтральной и щелочной средах, раствора хлорида бария.

Вопросы для допуска

(1) Как приготовить такой раствор?

(2) Каким образом можно обеспечить постоянное, без перерывов, перемешивание?

(3) Какой способ фильтрования при этом используется?

(4) Как эту среду проверить и зачем это нужно?

(5) Как отделить кристаллы от маточного раствора наиболее полно?

(6) Как можно обеспечить такую температуру сушки?

Вопросы и задания для обсуждения

1. Объясните наблюдаемые результаты исследования свойств соединения. Напишите уравнения реакций.

2. В какой среде а) в большей степени происходит гидролиз солей кобальта б) производные кобальта (II) легче превращаются в производные кобальта (III). Обоснуйте ответ.

3. Чем объяснить, что в отличие от серной кислоты соли ее не проявляют окислительные свойства в растворе за счет S (VI)?

4. Напишите структурные формулы молекулы серной кислоты и сульфат-иона и оцените их пространственную конфигурацию.

5. Напишите координационную формулу полученного кристаллогидрата. Назовите это соединение в соответствии с правилами номенклатуры координационных соединений.

Гептагидрат сульфата никеля (II) NiSO₄·7H₂O

Меры предосторожности. Какие меры предосторожности следует соблюдать при работе с серной кислотой, с растворами щелочей? Какую опасность представляют соединения никеля?

Методика синтеза. Работа рассчитана на получение 2,5¸3,5 г гептагидрата сульфата никеля. Разбавлением серной кислоты плотностью r ≈ 1,835 г/см³ (1) готовят раствор с массовой долей H₂SO₄ 10% в соответствии с уравнением реакции (2). К необходимому количеству гидроксида никеля при перемешивании приготовленный раствор серной кислоты и как можно полнее растворяют осадок, раствор фильтруют (3) в фарфоровую чашку, упаривают на водяной бане до появления кристаллов на поверхности и охлаждают. Осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают на фильтре охлажденной до 0^оС смесью этанол-вода 1:1, затем чистым этанолом (4), сушат на воздухе (5) до постоянной массы (6).

Поиск по сайту: