Опыт 4. Окисление катиона d-элемента до высшей степени окисления

а) Окисление иона Mn²⁺ диоксидом свинца

Внесите в пробирку немного порошка PbO₂, прибавьте 2 мл 2н раствора HNO₃ и нагрейте на водяной бане или горелке до кипения. После этого прибавьте в пробирку 1-2 капли раствора Mn(NO₃)₂ (или MnSO₄) перемешайте и снова нагрейте. Наблюдается появления малиновой окраски образовавшегося иона MnO₄^-. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод.

PbO₂ + HNO₃ + Mn(NO₃)₂ ® НMnO₄ + Pb(NO₃)₂ + H₂O

б) Окисление иона Mn²⁺ висмутатом натрия

В пробирку к 1-2 каплям раствора Mn(NO₃)₂ (или MnSO₄) прибавьте 1 мл 2н раствора HNO₃, а затем немного сухой соли NaBiO₃. Встряхните пробирку и наблюдайте появление розовой окраски иона MnO₄^-. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод.

Mn(NO₃)₂ + HNO₃ + NaBiO₃ ® НMnO₄ + Bi(NO₃)₃ + NaNO₃ + H₂O

 

Опыт 5. Восстановительные свойства катиона p-элемента (Sn²⁺)

Налейте в пробирку 3-4 капли раствора SnCl₂, прибавьте по каплям 2н раствор NaOH до растворения образующегося осадка Sn(OH)₂, а затем 2-3 капли раствора Bi(NO₃)₃. Наблюдается образование черного осадка металлического висмута. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод.

SnCl₂ + NaOH + Bi(NO₃)₃ ® Na₂[Sn(OH)₆] + Bi + NaNO₃ + NaCl

 

Опыт 6. Восстановительные свойства аниона p-элемента (SO₃^2-)

Поместите в пробирку 3-4 капли раствора Na₂SO₃, прибавьте 2-3 капли 2н раствора H₂SO₄ и 1-2 капли раствора I₂.Встряхните пробирку и наблюдайте обесцвечивание раствора. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом полуреакций и сделайте вывод. Какова роль серной кислоты в данной реакции?

Na₂SO₃ + I₂ + Н₂О ® Na₂SO₄ + HI

 

Задачи и упражнения

1. Какие из приведенных ниже веществ проявляют: только окислительные, только восстановительные, окислительные и восстановительные свойства?

H₂SO₃, Zn, KI, КМnO₄, NaNO₂, K₂Cr₂O₇, FeSO₄, HNO₃, H₂S, Cl₂, H₂O₂, K₂SO₃, H₂SO₄(конц.).

2. Составить уравнения полуреакций окисления или восстановления с учетом кислотности среды:

а) кислая среда	б) нейтральная среда	в) щелочная среда
NO3- ® NO2	NO2- ® NO3-	CrO2- ® CrO42-
MnO4- ® Mn2+	MnO4- ® MnO2	NO3- ® NH3
Cr3+ ® Cr2O72-	SO32- ® SO42-	Mn(OH)2 ® MnO2

 

3. Закончите уравнения реакций, в которых окислителем является концентрированная азотная кислота:

C + HNO3 ®	Hg + HNO3 ®
P + HNO3 ®	CuS + HNO3 ® CuSO4 +

 

4. Закончите уравнения реакций, в которых окислителем является концентрированная серная кислота:

HBr + H2SO4 ®	Cu + H2SO4 ®
S + H2SO4 ®	Mg + H2SO4 ®

 

5. Закончите уравнения реакций и на основании значений ЭДС определите возможность их протекания.

Mn(OH)2 + Cl2 + KOH ® MnO2 +	MgSO4 + Hg ®
Zn + CuSO4 ®	FeSO4 + Br2 + H2SO4 ®
KCl + Fe2(SO4)3 ®	FeCl3 + H2S ®

 

6. Закончите уравнения реакций с участием КМnO₄. Расставьте коэффициенты ионно-электронным методом. Укажите окислитель и восстановитель. Вычислите ЭДС реакций, молярную массу эквивалента окислителя.

КМnO4 + NaNO2+ H2SO4 ®	KMnO4 + HCl(конц.) ®
KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ®	KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ®
KMnO4 + KBr + H2SO4 ®	KMnO4 + NaNO2 + H2O ®
КМnO4 + NaNO2+ KOH ®	КМnO4 + Na2S+ H2SO4 ® S +

 

7. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты ионно-электронным методом. Укажите окислитель и восстановитель. Вычислите ЭДС реакций, молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя.

 

KCrO2 + Br2 + KOH ®	FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 ®
Mg + HNO3(очень разб.) ®	KI + K2Cr2O7 + H2SO4 ®
H2O2 + HClO ®	NaI + MnO2 + H2SO4 ®
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 ® S +	Na3[Cr(OH)6] + Br2 + NaOH ®
FeCl3 + KI ®	CrCl3 + H2O2 + NaOH ®
Na2SO3+K2Cr2O7+ H2SO4 ®	H2SO3 + Cl2 + Н2О ®
H2SO3 + H2S + Н2О ®	KI + KNO2 + H2SO4 ®

 

8. Дополните уравнения окислительно-восстановительных реакций и уравняйте их методом полуреакций

….= СrCl3 + Cl2 + KCl +7H2O	……..= CuSO4 + SO2 + H2O
…= MnSO4 + I2 + K2SO4 + 8H2O	KMnO4 + KI +…. = MnO2 + ….

 

9. После нагревания 22,12 г перманганата калия образовалось 21,16 г твердой смеси. Какой максимальный объем хлора (н.у.) можно получить при действии на образовавшуюся смесь 36.5% -ной соляной кислоты (плотность 1.18 г/мл)?

10. Газ, полученный при обжиге пирита, растворили в воде. К раствору прилили по каплям бромную воду до прекращения обесцвечивания брома, а затем избыток раствора хлорида бария. Отфильтрованный и высушенный осадок имел массу 116,5 г. Определите массу (г) пирита.

 

 

Лабораторная работа 8

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

 

Теоретические вопросы

1. Состав координационных соединений: центральный атом – комплексообразователь, лиганд, внутренняя и внешняя сферы комплекса.

2. Заряд комплексного иона. Координационное число комплексообразователя. Связь координационного числа с зарядом центрального атома.

3. Диссоциация комплексных соединений. Катионные, анионные и нейтральные комплексы. Константа нестойкости комплексных ионов. Зависимость диссоциации комплексного иона от концентрации свободных молекул (или ионов) лиганда?

4. Дентатность лиганда. Классификация комплексных соединений по составу лигандов.

5. Природа химической связи в комплексных соединениях. Основные положения теории валентных связей и теории кристаллического поля. Тип связи между комплексообразователем и лигандами.

6. Магнитные свойства комплексных соединений. Внешнеорби-тальные и внутриорбитальные комплексы. Окраска комплекс-ных соединений.

7. Какие комплексы, согласно теории валентных связей, являются неустойчивыми и активными, а какие - устойчивыми и неактивными?

Экспериментальная часть