Выполнение работы
Опыт I (А и Б). Получение нерастворимого гидроксида металла, исследование его кислотно-основных свойств. (Уравнения реакций писать в молекулярной и сокращенной ионной форме)
А) 1. Получение гидроксида Cr(OH)3 по обменной реакции раствора соли, содержащего катион металла Men+, и раствора щелочи, содержащего гидроксо-анион OH- . Для получения гидроксида Cr(OH)3 поместить в две пробирки 1-2 мл раствора соли CrCl3, содержащий ион металла Cr3+ и по каплям добавить раствор щелочи NaOH (С=10%) до образования осадка одного и того же гидроксида Cr(OH)3 в обеих пробирках. Написать уравнение реакций в молекулярной и сокращенной ионной форме
А) 1. CrCl3 + NaOH ® …..; Cr3+ + 3OH- ® ….. ¯ А) 2. Исследование кислотно-основных свойств полученного гидроксида (кислотные свойства - возможность реагировать с основанием - вступать в реакцию нейтрализации в качестве кислоты; основные свойства - возможность реагировать с кислотой - вступать в реакцию нейтрализации в качестве основания; амфотерные свойства - вступать в реакцию нейтрализации, как в качестве основания, так и в качестве кислоты)
Для этого в одну пробирку, содержащую Cr(OH)3, добавить раствор концентрированной щелочи NaOH (С=30%), а во вторую пробирку, также содержащую Cr(OH)3, добавить раствор разбавленной кислоты HCl (С=10%). Растворение осадков свидетельствует о протекании реакции нейтрализации (не растворение – отсутствие взаимодействия). Написать уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной форме.
Cr(OH)3 + Na(OH) ® …..; Cr(OH)3 + OH- ® ….. А) 2.
Cr(OH)3 + HCl ® …..; Cr(OH)3 + H+ ® …..
Б) 1. Таким же образом получить гидроксид Ni(OH)2 из раствора соли NiSO4
2. Исследовать его кислотно-основные свойства (использовать при взаимодействии осадка Ni(OH)2 c разбавленной кислотой - H2SO4). Написать уравнения всех реакций. Сделать выводы.
OH- ® …..
Б) 1. NiSO4 + NaOH ® …..; Ni+2 + 2OH- ® Ni(OH)2¯; Б) 2. Ni(OH)2 +
H+ ® …..
Выводы. ( Какой из двух гидроксидов проявляет основные, а какой амфотерные свойства?)
Опыт II. Окислительно-восстановительные реакции
Чтобы правильно составить окислительно-восстановительные реакции а) и б), необходимо подобрать коэффициенты методом электронно-ионного баланса:
а) Окисление нитрит иона (NO2-)дихромат ионом (Cr2O72-) в кислой среде (H+).
Поместить в пробирку 0.5 мл раствора дихромата калия К2Cr2O7 добавить 1-2 мл разбавленной H2SO4, добавить 1-2 мл раствора нитрита калия КNO2, нагреть на песчаной бане.
Изменение цвета раствора свидетельствует о протекании реакции:
K2Cr2O7 + КNO2+ H2SO4® КNO3 + Сr2(SO4)3 + K2SO4 +...
Ионы Cr3+ в водном растворе имеют зелено-фиолетовую окраску, ионы NO3- - бесцветны.
б) Растворить металлическую медь в концентрированной азотной кислоте.
Поместить в пробирку кусочек металлической меди добавить 1-2 мл концентрированной HNO3.
Cu + HNO3 ® Cu(NO3)2 + NO2+ …
Ионы Cu2+ в водном растворе имеют голубую окраску, NO2 – газ бурого цвета
Опыт III. Титрование
ТИТРОВАНИЕ, постепенное прибавление контролируемого количества реагента (например, кислоты) к анализируемому раствору (например, щелочи) для определения объема раствора реактива известной концентрации, расходуемого на реакцию с данным количеством (объемом) определяемого вещества. Точка эквивалентности определяется при помощи химических индикаторов или по резкому изменению какой-либо физической характеристики раствора.
В основе опыта 3 лежит реакция нейтрализации NaOH +HCl = NaCl + H2O
- Для проведения опыта при помощи бюретки отбирают 7 мл раствора NaOH (VЩ =7 мл), помещают его в коническую колбу, добавляют 2-3 капли раствора индикатора (метилоранж) и титруют раствором HCl (CК = 0.1 моль/л) до изменения цвета индикатора с желтого на розовый при добавлениипоследней капли кислоты. Записывают в таблицу объем раствора кислоты (VКi) израсходованный на реакцию нейтрализации. Опыт повторяют три раза. Результаты измерений и расчетов заносятся в таблицу
Таблица
Результаты измерений и расчетов опыта III
| № опыта | VЩ, 10-3 л | CК, моль/л | VКi, 10-3 л | VК, 10-3 л | CЩ, моль/л | ωщ |
| 0,1 | VК1 = | VК = (VК1+VК2+VК3) / 3 | CЩ = VК × CК /VЩ | ωщ = CЩ ∙ ММщ ∙ 10-3 | ||
| 0,1 | VК2 = | |||||
| 0,1 | VК3 = |
- Рассчитывают VК -средний объём раствора кислоты, израсходованный на реакцию нейтрализации 7 мл раствора щелочи в трёх опытах
VК = (VК1+VК2+VК3) / 3
- Рассчитывают концентрацию раствора щелочи CЩ,, используя соотношение VК×CК = VЩ×CЩ, поскольку один моль щелочи вступает в реакцию нейтрализации с одним молем кислоты (NaOH +HCl = NaCl + H2O)
CЩ = VК × CК / VЩ [ моль/л ],
- Рассчитывают массовую долю щелочи ωщ (отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора), приняв плотность раствора щелочи r» 1 г/см3
ωщ = CЩ ∙ ММщ / V ∙ r = CЩ ∙ ММщ ∙ 10-3,
где CЩ – концентрация раствора щелочи [ моль/л ]; ММщ – молярная масса щелочи [ г/моль ], V – объём ([ 1000 см3 ]) - 1 л раствора щелочи, r -плотность раствора NaOH [ г/см3 ]
Отчётдолжен содержать реакцию титрования (здесь нейтрализации), используемый индикатор, заполненную таблицу, значения величин в формулах при расчете VК , CЩ и ωщ.
Вывод. ( Что позволяет определить метод объёмного титрования?)
