Файл: Лабораторные работы по общей и неорганической химии.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Методичка

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.03.2024

Просмотров: 170

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2+ с раствором аммиака вначале образуют светло-зеленый осадок основной соли никеля (II), который растворяется в избытке концентрированного раствора аммиака с образованием синего раствора аммиаката никеля [Ni(NH3)6]2+:

Ni2+ + Cl- + NH3 + H2O  NiOHCl + NH4+

NiOHCl + 6NH3  [Ni(NH3)6]2+ + OH- + Cl-

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора хлорида никеля (II) или другой соли никеля (II) и прибавить по каплям 25% раствор аммиака до образования светло-зеленого осадка основной соли никеля (II), а затем избыток 25% раствора аммиака до растворения осадка. Обратить внимание на цвет образовавшегося раствора.

Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

3.2 Реакция с диметилглиоксимом (реактив Чугаева), C4H8N2O2. Катионы Ni2+ в аммиачной среде (рН = 9) с диметилглиоксимом образуют малорастворимую внутрикомплексную соль ярко-красного цвета:

Ni2+ + 2C4H8N2O2 + 2NH3  [Ni(C4H7N2O2)2] + 2NH4+

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли никеля (II), прибавить к нему 5-6 капель 25% раствора аммиака и 2-3 капли реактива Чугаева. Встряхнуть пробирку, наблюдается образование ярко-красного осадка.

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
Анализ смеси катионов IVVI групп и анионов
Предварительные испытания.

  1. Обратить внимание на окраску раствора. Отсутствие окраски дает возможность предположить, что в растворе нет катионов Cr3+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+.

Ионы:

Cr3+ - окрашивают раствор в фиолетовый цвет,

Fe2+ - окрашивают раствор в светло-зеленый цвет,

Fe3+ - окрашивают раствор в желтый цвет,

Mn2+ - окрашивают раствор в светло-розовый цвет,

Cu2+ - окрашивают раствор в голубой цвет,

Co2+ - окрашивают раствор в розовый цвет,

Ni2+ - окрашивают раствор в зеленый цвет.

Примечание: в разбавленных растворах окраска ионов Fe2+ и Mn2+ не наблюдается.


На основании цвета раствора сделать предположение о возможном наличии ионов.

2. С помощью универсального индикатора определить рН раствора.

3. Дробным методом провести открытие ионов, обнаружению которых не мешают другие ионы:

Fe2+ - реакция с гексацианоферратом(III) калия;

Fe3+ - реакция с гексацианоферратом(II) калия и радонидом аммония;

Mn2+ - реакция с висмутатом натрия в присутствии азотной кислоты.

4. Осаждение катионов V и VI аналитических групп

Поместить в центрифужную пробирку 2 – 3 мл исследуемого раствора и прилить к нему избыток раствора NaOH (2N). Смесь перемешать стеклянной палочкой. Осадок 1 отделить от раствора центрифугированием. Центрифугат 1 слить в отдельную пробирку и написать на ней номер.
Осадок 1. Центрифугат 1.

Fe(OH)2, Fe(OH)3, [Zn(OH)4]2-,

Mn(OH)2, Cu(OH)2, [Al(OH)6]3-,

Co(OH)2, Ni(OH)2 [Cr(OH)6]3-,

5. Открытие ионов Zn2+, Al3+, Cr3+

Поместить в пробирку 2 – 3 мл центрифугата 1 и прибавить к нему для нейтрализации 1 – 2 мл раствора HCl (2N).

Из полученного раствора в отдельных пробах дробным методом определить ионы:

Zn2+ - реакция с дитизоном;

Al3+, - реакция с ализарином;

Cr3+ - реакция с пероксидом водорода в избытке щелочи.

  1. Растворение осадка 1 и открытие ионов Cu2+, Co2+, Ni2+. К осадку 1 прилить 2 – 3 мл раствора HNO3 (2N) и нагреть на водяной бане до полного растворения осадка. В растворе находятся ионы Fe3+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+.

  2. Из полученного раствора в отдельных пробах дробным методом определить ионы:

Cu2+ - реакция с избытком раствора аммиака;

Co2+ - реакция с роданидом аммония или калия;

Ni2+ - реакция с реактивом Чугаева.

Оформить результаты анализа в рабочей тетради и показать преподавателю.

Анализ анионов

При анализе анионов смотреть лабораторную работу №10.

Форма лабораторного отчета

Лабораторная работа № ... Дата

Название лабораторной работы”

Аналитическая задача №____

Цвет раствора:______

рН раствора:____

В исследуемом растворе найдены следующие ионы:______

(Наличие ионов подтвердить ионными уравнениями с указанием признаков реакции)
Задачи и упражнения




  1. Раствор имеет зеленый цвет. Какие ионы могут быть в растворе?

  2. Имеется бесцветный раствор. Какие ионы не могут быть в растворе?

  3. Почему в случае проведения аналитической реакции открытия иона Со2+ используют кристаллический реактив (NH4SCN) и добавляют изоамиловый спирт?

  4. Как можно обнаружить ион Co2+ в присутствии иона Fe3+?

  5. Какие анионы не могут присутствовать в сильнокислом растворе?

  6. Почему при определении иона Мn2+ необходимо добавлять HNO3? Написать уравнение аналитической реакции.

  7. При действии нитрата бария на неизвестный раствор получили белый кристаллический осадок. Как установить, что в растворе находится ион CO32-?

  8. Гидроксиды каких катионов не растворяются в избытке раствора гидроксида калия и натрия, но растворяются в избытке раствора аммиака?

  9. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Ni2+; Mn2+; Cl-. Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.

  10. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Сu2+; Fe3+; SO42-. Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.

  11. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Сu2+; Cr3+; NO3-. Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.

Приложения

Таблица 1. Стандартные энтальпии образования ΔHoобр., стандартные энергии Гиббса образования ΔGoобр. неорганических веществ и их стандартные энтропии So при 298 К

Рома! Нужно выбрать из таблицы данные для решения задач

Вещество и состояние




ΔHoобр., 298

кДж/моль

ΔGoобр., 298

кДж/моль

So, 298

Дж/(моль К)

Ag (кр.)




0

0

42,55

AgBr (кр.)




-100,7

-97,2

107,1

AgCl (кр.)




-127,1

-109,8

96,1

AgCN (кр.)




145,9

156,9

107,2

AgF (кр.)




-205,9

-187,9

84

AgI (кр.)




-61,9

-66,4

115,5

AgNO3 (кр.)




-124,5

-33,6

140,9

Ag2S (кр.)




-32,8

-40,8

144,0

Al (кр.)




0

0

28,34

Al4C3 (кр.)




-209

-196

89,0

AlCl3 (кр.)




-704,2

-628,6

109,3

Al(OH)3 (аморф.)




-1276

-

-

Al2O3 (кр.)




-1675,7

-1582,3

50,9

Al2S3 (кр.)




-724

-

-

Al2(SO4)3 (кр.)




-3441,8

-3100,9

239,2

Ba (кр.)




0

0

62,5

BaCO3 (кр.)




-1211

-1132,2

112,1

BaCl2 (кр.)




-844,0

-795,7

123,7

BaCrO4 (кр.)




-1428,8

-1332

172,01

Ba(NO3)2 (кр.)




-978,6

-783,2

213,8

BaH2 (кр.)




-190,1

-151,3

63

BaO (кр.)




-548

-520

72,0

Ba(OH)2 (кр.)




-941

-855

109

BaS (кр.)




-456

-451

78,4

BaSO4 (кр.)




-1458,9

-1347,9

132,2

Br2 (г)




30,91

3,13

245,37

Br2 (ж)




0

0

152,2

HBr (г)




-36,3

-53,3

198,59

HBr (р-р)




-121,4

-104,1

83,3

C (к, алмаз)




1,83

2,83

2,37

C (к, графит)




0

0

5,74

CH3OH (г)




-202,0

-163,3

239,7

CH3OH (ж)




-239,45

-167,1

126,6

CH4 (г)




-74,81

-50,82

186,31

CO (г)




-110,52

-137,14

197,54

CO2 (г)




-393,51

-394,38

213,67

COCl2 (г)




-221

-207

284

C2H2 (г)




226,0

208,5

200,83

C2H4 (г)




52,5

68,3

219,3

C2H6 (г)




-84,7

-33,0

229,5

C2H5OH (г)




-234,6

-168,1

282,4

C2H5OH (ж)




-276,9

-174,2

161,0

C6H6 (ж)




49,03

124,5

172,8

HCN (г)




134,7

124,3

201,71

Ca (кр.)




0

0

41,6(63)

CaC2 (кр.)




-60

-65

70,0

CaCl2 (кр.)




-795,9

-749,4

108,4

CaCO3 (кр.)




-1206,8

-1128,4

91,7

Ca(OH)2 (кр.)




-985,1

-897,1

83,4

Ca3(PO4)2 (кр.)




-4120,8

-3885,0

236,0

Ca(NO3)2 (кр.)




-938,8

-743,5

193,3

CaO (кр.)




-635,1

-603,5

38,1

CaS (кр.)




-476,98

-471,93

56,61

CaSO4 (кр.)




-1436,3

-1323,9

106,7

Cl2 (г)




0

0

222,98

HCl (г)




-92,31

-95,30

186,79

HCl (р-р)




-167,1

-131,26

56,5

HClO4 (ж)




-34,9

84,0

188,3

ClO2 (г)




104,60

122,34

257,02

Cl2O (г)




75,73

93,40

266,23

Cr (кр.)




0

0

23,6(64)

CrCl3 (кр.)




-570

-501

124,7

Cr2O3 (кр.)




-1140,6

-1059,0

81,2

CrO3 (кр.)




-590

-513

73,2

Cu (кр.)




0

0

33,1

CuCl (кр.)




-137,3

-120,1

87

CuCl2 (кр.)




-205,85

-161,71

108,07

Cu2O (кр.)




-173,2

-150,6

92,9

CuO (кр.)




-162,0

-134,3

42,63

CuS (кр.)




-53,14

-53,58

66,53

Cu2S (кр.)




-79,50

-86,27

120,92

CuSO4 (кр.)




-770,9

-661,79

109,2

F2 (г)




0

0

202,7

НF (г)




-273,30

-275,41

173,67

Fe (кр.)




0

0

27,15

FeCl2 (кр.)




-341,7

-303,4

118

FeCl3 (кр.)




-399,4

-

-

FeO (кр.)




-265

-244

60,8

Fe(OH)2 (кр.)




-562

-479,7

88

Fe(OH)3 (кр.)




-827

-699,6

105

Fe2O3 (кр.)




-822

-740

87

Fe3O4 (кр.)




-1117,13

-1014,17

146,19

FeSO4 (кр.)




-927,59

-819,77

107,53

Fe2(SO4)3 (кр.)




-2580

-2253

283

FeS (кр.)




-100,42

-100,78

60,29

FeS2 (кр.)




-177,40

-166,05

52,93

H2 (г)




0

0

130,52

I2 (г)




62,43

19,37

260,6

I2 (кр.)




0

0

116,1

HI (г)




26,57

1,78

206,48

HI (р-р)




-55,2

-51,67

111

K (кр.)




0

0

64,68

KBr (кр.)




-393,5

-380,1

95,9

KBrO3 (кр.)




-376,1

-287,0

149,2

KCN (кр.)




-113,4

-101,9

127,8

K2CO3 (кр.)




-1150,18

-1064,87

155,52

KCl (кр.)




-436,56

-408,6

82,55

KClO3 (кр.)




-389,1

-287,5

142,97

KClO4 (кр.)




-427,2

-297,4

151,04

KF (кр.)




-566,1

-536,4

66,5

KI (кр.)




-327,74

-322,76

106,06

KMnO4 (кр.)




-833,9

-734,0

171,7

KNO3 (кр.)




-494,5

-394,6

132,9

KOH (кр.)




-424,67

-378,9

78,9

K2CrO4 (кр.)




-1407,9

-1299,8

200

K2Cr2O7 (кр.)




-2062

-1882

291

K2O (кр.)




-362

-322

96

K2S (кр.)




-387

-373

113

K2SO4 (кр.)




-1439,3

-1321,3

175,6

Mg (кр.)




0

0

32,7

MgCl2 (кр.)




-644,8

-595,3

89,54

MgO (кр.)




-601,5

-569,3

27,07

Mg(OH)2 (кр.)




-924,7

-833,7

63,2

MgСO3 (кр.)




-1095,85

-1012,15

65,10

MgSO4 (кр.)




-1287,4

-1173,2

91,5

N2 (г)




0

0

191,5

NH2OH (г)




-50,9

-3,62

235,6

NH3 (г)




-46,2

-16,71

192,6

NH3 (ж)




-69,87

-

-

NH4Cl (кр.)




-314,2

-203,2

95,81

NO (г)




90,2

86,6

210,6

NO2 (г)




33,5

51,55

240,2

N2O (г)




82,01

104,12

219,86

N2O4 (г)




9,6

98,4

303,8

N2O4 (ж)




-19,0

97,9

209,2

N2O5 (кр.)




-42,7

114,1

178,2

N2O5 (г)




13,30

117,14

355,65

HNO3 (ж)




-173,00

-79,90

156,16

Na (кр.)




0

0

51,30

NaH (кр.)




-56,44

-33,6

40,0

NaBr (кр.)




-361,2

-349,1

86,94

NaCl (кр.)




-411,41

-384,4

72,13

NaF (кр.)




-572,8

-542,6

51,17

NaI (кр.)




-288,06

-284,84

98,6

NaNO3 (кр.)




-466,70

-365,97

116,50

NaOH (кр.)




-495,93

-379,8

64,43

Na2CO3 (кр.)




-1129,43

-1045,7

135,0

Na3РO4 (кр.)




-1924,64

-1811,31

224,68

Na2S (кр.)




-374,47

-358,13

79,50

Na2SO3 (кр.)




-1095,0

-1006,7

146,02

Na2SO4 (кр.)




-1389,5

-1271,7

149,62

Na2O (кр.)




-414,84

-376,1

75,3

Na2O2 (кр.)




-512,5

-449,0

94,6

O2 (г)




0

0

205,04

H2O (кр.)




-291,85

-

39,33

H2O (г)




-241,82

-228,61

188,72

H2O (ж)




-285,83

-237,25

70,08

H2O2 (ж)




-187,78

-120,38

109,5

H2O2 (г)




-135,88

-105,74

234,41

P (г)




316,5

280,1

163,08

PCl3 (г)




-279,5

-260,45

311,71

PCl3 (ж)




-311,7

-274,49

218,49

PCl5 (кр.)




-445,89

-318,36

170,80

PCl5 (г)




-366,9

-297,1

364,4

P2O3 (ж)




-1097

-1023

142

P2O5 (кр.)




-1507,2

-1371,7

140,3

PH3 (г)




5,4

13,4

210,2

H3PO4 (ж)




-1266,90

-1134,00

200,83

S (к, монокл.)




0,377

0,188

32,6

S (к, ромб.)




0

0

31,9

SOCl2 (г)




-212,8

-198,0

307,94

SO2 (г)




-296,90

-300,21

248,07

SO2Cl2 (г)




-363,2

-318,9

311,3

SO3 (г)




-395,8

-371,2

256,7

SO3 (ж)




-439,0

-

-

H2S (г)




-20,9

-33,8

205,69

H2SO4 (ж)




-814,2

-690,3

156,9

Si (кр.)




0

0

18,82

SiO2 (к)




-910,94

-856,67

41,84

Zn (кр.)




0

0

41,63

ZnCl2 (кр.)




-415,1

-369,4

111,5

ZnCО3 (кр.)




-812,53

-730,66

80,33

ZnO (кр.)




-350,6

-320,7

43,51

Zn(OH)2 (кр.)




-645,43

-555,92

77,0

ZnS (кр.)




-205,4

-200,7

57,7

ZnSO4 (кр.)




-981,4

-870,12

110,54




Таблица 2. Константы диссоциации некоторых слабых электролитов при 25оС


Название




Формула

К


pK

Азотистая кислота




HNO2

6,910-4

3,16

Муравьиная кислота




HCOOH

1,810-4

3,75

Сернистая кислота

К1

H2SO3

1,410-2

1,85




К2




6,210-8

7,20

Сероводородная кислота

К1

H2S

1,010-7

6,99




К2




2,510-13

12,60

Угольная кислота

К1

H2CO3

4,510-7

6,35




К2




4,810-11

10,32

Уксусная кислота




CH3COOH

1,7410-5

4,76

Фосфорная кислота

К1

H3PO4

7,110-3

2,15




К2




6,210-8

7,21




К3




1,310-12

11,89

Фтороводородная к-та




HF

6,210-4

3,21

Циановодородная к-та




HCN

5,010-10

9,30

Щавелевая кислота

К1

H2C2O4

5,610-2

1,25




К2




5,410-5

4,27

Гидроксид аммония




NH3H2O

1,7610-5

4,755

Гидроксид алюминия

К3

Al(OH)3

1,410-9

8,85

Гидроксид железа (III)

К2

Fe(OH)3

1,810-11

10,74




К3




1,310-12

11,89

Гидроксид меди (II)

К2

Cu(OH)2

1,010-6

6,00

Гидроксид свинца (II)

К1

Pb(OH)2

9,610-4

3,02




К2




3,010-8

7,52

Гидроксид хрома (III)

К3

Cr(OH)3

1,610-8

7,80

Гидроксид цинка

К2

Zn(OH)2

2,010-6

5,70