Добавил:

Gamer_Ignatev ists1808@gmail.com Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Новгородский Государственный Университет им. Ярослава Мудрого

Предмет:

Химия

Файл:

Химия сборник лабораторных работ

Скачиваний:

Добавлен:

12.12.2023

Размер:

1.23 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 95 6 7 8 9 > Следующая >>>

ФИО студента _____________________________________ группа __________

же вещества, какую роль играет этанол? В какой пробирке осадок образуется быстрее? Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения протекающей реакции, выражение и численное значение константы растворимости образующегося труднорастворимого соединения.

____________________________________________________________________

Опыт №5. Полнота удаления ионов из раствора

Получить хлорид свинца взаимодействием растворов нитрата свинца (0,5н.) и соляной кислоты (2н.). Дать раствору отстояться и в пробирку аккуратно по каплям добавлять 0,5н. раствор йодида калия, наблюдая за изменением окраски осадка. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения протекающих реакций, выражение и численное значение константы растворимости образующихся труднорастворимых соединений.

____________________________________________________________________

В выводе объясните в каком случае ионы свинца удаляются из раствора наиболее полно, рассчитав их концентрацию в растворе через растворимость соответствующих солей.

____________________________________________________________________

ФИО студента _____________________________________ группа __________

Опыт №6. Влияние величины константы растворимости на растворение осадка

Внести в одну пробирку несколько капель 0,5н. раствора сульфата железа (II), в другую – несколько капель 0,5н. раствора сульфата меди. В каждую пробирку добавить по несколько капель 0,5н. раствора сульфида натрия. Записать цвета образующихся осадков. Написать молекулярные и ионномолекулярные уравнения протекающих реакций, выражение и численное значение константы растворимости образующихся труднорастворимых соединений.

____________________________________________________________________

Прилить к осадкам сульфидов по 1 см3 2н. раствора соляной кислоты. Записать наблюдения, молекулярные и ионно-молекулярные уравнения протекающих реакций.

____________________________________________________________________

В выводе объяснить какой из сульфидов растворяется и почему?

____________________________________________________________________

Опыт №7. Влияние силы кислоты на растворение осадка

В двух пробирках получить осадок оксалата кальция взаимодействием нескольких капель 0,5н. растворов хлорида кальция и оксалата аммония. Записать молекулярное и ионно-молекулярное уравнения протекающей реакции, выражение и численное значение константы растворимости образующегося труднорастворимого соединения.

____________________________________________________________________

ФИО студента _____________________________________ группа __________

Добавить в одну пробирку несколько капель 2н. раствора соляной кислоты, в другую пробирку добавить столько же капель 2н. раствора уксусной кислоты. Записать наблюдения, молекулярные и ионно-молекулярные уравнения протекающих реакций.

____________________________________________________________________

В выводе указать концентрация какого иона влияет на растворение оксалата кальция в кислотах? Сделанное заключение подтвердить расчетом произведения ионов оксалата кальция, полученного взаимодействием равных объемов 0,5н. растворов хлорида кальция и оксалата аммония в дистиллированной воде, в 0,1М растворе уксусной кислоты и в 0,1М растворе

соляной кислоты (Кдис(СН3СООН) = 1,75·10-5; Кдис1(Н2С2О4) = 5,60·10-2;

Кдис2(Н2С2О4) = 5,40·10-5).

____________________________________________________________________

ФИО студента _____________________________________ группа __________

Таблица 4.2 Константы растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25°C

Электролит	Ks	Электролит	Ks
AgCl	1,8 * 10-10	Fe(OH)3	3,8 * 10-38
AgI	1,1 * 10-6	FeS	5.0 * 10-18
Ag2CrO4	1,1 * 10-12	Mg(OH)2	5.0 * 10-12
BaCO3	5,0 * 10-9	MgCO3	2.0 * 10-5
BaSO4	1,1 * 10-10	Mn(OH)2	4.0 * 10-14
CaCO3	5,0 * 10-9	MnS	1,4 * 10-15
CaC2O4	2,0 * 10-9	Ni(OH)2	7.0 * 10-14
Ca(OH)2	5,5 * 10-6	PbCl2	2.0 * 10-5
CaSO4	6,1 * 10-5	PI2	8.0 * 10-9
Co(OH)2	2,0 * 10-16	Pb(OH)2	2.0 * 10-16
Cu(OH)2	2,2 * 10-20	PbS	1,0 * 10-29
CuS	6,0 * 10-36	Zn(OH)2	5.0 * 10-17
Fe(OH)2	1,0 * 10-15	ZnS	8.0 * 10-26

Работа выполнена _________		_______________
	дата	подпись преподавателя
Баллы за лабораторную работу
оформление отчета	_____	_______________
	балл	подпись преподавателя
защита работы	_____	_______________
	балл	подпись преподавателя

ФИО студента _____________________________________ группа __________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Комплексными называются такие соединения, в узлах кристаллических решеток которых находятся комплексные ионы, устойчивые как в твердом состоянии, так и в растворах.

Комплексными ионами называется сложные ионы, в состав которых входят катионы или атомы металлов, связанные с несколькими полярными молекулами или анионами.

Рассмотрим типичный состав комплексных соединений на примере [Cu(NH3)4]SO4. Ион [Cu(NH3)4]2+ называется комплексным ионом или внутренней сферой, а ион SO42- – внешней сферой. Катион Cu2+ в комплексе называется комплексообразователем, а молекулы NH3 – лигандами. Число лигандов, равное в этом соединении четырем, называется координационным числом комплексообразователя.

Комплексообразователями являются главным образом катионы металлов, а лигандами – полярные молекулы (NH3, H2O) или анионы – кислотные остатки (F-, Cl-, Br-, I-, CN-, NO2-, SCN-), а также гидроксид-ион OH-. Координационное число чаще всего равно 6, 4 или 2.

По заряду комплекса эти соединения подразделяются на катионные, например, [Zn(NH3)4]Cl2, анионные – K3[Co(CN)6], двойные (катион-анионные) –

[Ni(NH3)6]2[Fe(CN)6] и нейтральные – [Pt(NH3)2Cl4].

По природе лигандов комплексные соединения подразделяются на:

1)аквакомплексы, лигандами в которых являются молекулы воды, например, [Cr(H2O)6]Cl3;

2)аммиакаты, лигандами в которых являются молекулы аммиака, например, [Cd(NH3)6](NO3)2;

3)гидроксокомплексы, лигандами в которых являются гидроксид-ионы,

например, Na3[Al(OH)6];

4)ацидокомплексы, лигандами в которых являются кислотные остатки,

например, K4[FeCl6];

5)и др.

Согласно современной номенклатуре первым в комплексном соединении называется анион в именительном падеже и только потом катион – в родительном падеже.

При названии комплексного иона прежде всего называют находящиеся во внутренней сфере анионы, прибавляя к их латинскому названию окончание «о», Например, хлоро, циано, сульфито, гидроксо и т.д.

Далее называют нейтральные лиганды. При этом пользуются терминами: для координированного аммиака – аммин, для молекул воды – аква. Число лигандов указывают греческими числителями: 1 – моно (обычно не приводится), 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса. Затем переходят к названию центрального атома. Если центральный атом входит в состав комплексного катиона, то использует русское название элемента и в скобках указывают его степень окисления (римскими цифрами). Если центральный атом содержится в

ФИО студента _____________________________________ группа __________

комплексном анионе, то употребляют латинское название комплексообразователя, перед которым указывают его степень окисления, а в конце прибавляют суффикс – ат, например:

[Pt(NH3)4Cl2]Cl2 – хлорид дихлоротетраамминплатины (IV); K2[HgI4] –тетраиодогидраргират (II).

Те же принципы соблюдаются и при наименовании комплексных соединений, не являющихся электролитами, например:

[Pt(NH3)2Br4] – тетрабромодиамминплатина (IV).

В растворах комплексные соединения диссоциируют по двум типам: внешнесферному и внутрисферному.

Внешнесферная диссоциация протекает так же, как и у сильных электролитов, практически полностью:

K4[Fe(CN)6] = 4K+ + [Fe(CN)6]4-.

Диссоциации по такой схеме не подвергаются только комплексные соединения – неэлектролиты, например, [Pt(NH3)2Cl2], [Co(NH3)3(NO2)3].

Внутрисферная диссоциация комплексных ионов протекает обычно в незначительной степени, ступенчато, подчиняется закону действия масс и с количественной стороны характеризуется константами диссоциации (К1, К2…Кn). Так как эти константы фактически характеризуют неустойчивость комплексных ионов, они обычно называются константами нестойкости.

Суммарное уравнение диссоциации комплексного иона [Fe(CN)6]4- имеет

вид:

[Fe(CN)6]4- ↔ Fe2+ + 6CN-

и характеризуется общей константой нестойкости:

нест 1−6 = [ 2+] [ −]6 [ ( )64−]

Чем устойчивее комплексный ион, тем меньше его общая константа нестойкости.

Значения общих констант нестойкости, приводимые в справочных таблицах, используются для нахождения концентраций ионов, выбора осадителей и определения их необходимой концентрации и т.д. Пользуясь значением константы нестойкости, можно рассчитать, например, концентрации ионов серебра в 0,1М растворе комплекса [Ag(NH3)2]+ в присутствии NH3 (1 моль/дм3). Поскольку:

нест = [ +] [ 3]2 = 7.2 10−8 [ (3)2+]

[ +]12 = 7.2 10−8 0.1

[Ag+] = 7,2·10-9 моль/дм3

Такая концентрация будет недостаточной, чтобы осадить AgCl при добавлении, например, 0,01 моль/дм3 NaCl и вполне достаточной для осаждения AgI при концентрации NaI, равной 0,01 моль/дм3.

Действительно:

[Ag+]·[Cl-] = 7,2·10-9·0,01 = 7,2·10-11 < ПРAgCl = 1,7·10-10 [Ag+]·[I-] = 7,2·10-9 · 0,01 = 7,2·10-11 > ПРAgI = 8,3·10-17

ФИО студента _____________________________________ группа __________

Комплексообразование в одном случае недостаточно, чтобы предотвратить осаждение (AgI), а в другом, наоборот, может привести даже к растворению осадка:

AgCl↓ + 3NH4OH = [Ag(NH3)2]OH + NH4Cl + 2H2O

Ион серебра удерживается в растворе комплексного соединения, несмотря на присутствие иона-осадителя (OH-, Cl-).

Для решения вопроса о направлении реакции с участием комплексных соединений необходимо произвести следующий расчёт, который должен установить, где полнее связывается комплексообразователь – в данном комплексе или в каком-либо другом соединении. Например, реакция

[Ag(NH3)2]Cl + 2KCN = K[Ag(CN)2] + KCl +2NH3

будет протекать слева направо, так как Кнест для аммиаката серебра равна 9,31·10-8, а для цианида серебра – 8,0·10-22, т.е. комплексный ион цианида серебра прочнее аммиаката серебра.

Чем меньше константа нестойкости комплексного иона, тем он прочнее, тем меньше в растворе будет содержаться простых ионов и молекул, составляющих данный комплексный ион.

Комплексные соединения с большим значением константы нестойкости относятся к двойным солям. Например, калиево-алюминиевые и другие квасцы в растворе почти полностью диссоциируют на составляющие их ионы и воду по реакции:

K[Al(SO4)2]·12H2O = K+ + Al3+ + 2SO42- + 12H2O.

К ним, как и к растворам других сильных электролитов, закон действующих масс в его обычной форме неприменим.

ФИО студента _____________________________________ группа __________

Опыт №1. Комплексные катионы

Налить в пробирку 4 см3 раствора медного купороса. Добавить по каплям при перемешивании концентрированный раствор аммиака. Обратить внимание на первоначальное образование осадка основной соли (СuОН)2SO4 и написать уравнение реакции её образования в молекулярной и ионно-молекулярной формах.

____________________________________________________________________

Добавление раствора аммиака продолжить до полного растворения осадка. Отметить окраску полученного раствора, характерную для иона [Cu(NH3)4]2+. При составлении молекулярных и ионно-молекулярных уравнений реакции учесть, что в избытке раствора образуются одновременно комплексное основание и комплексная соль меди (II). Написать уравнения диссоциаций образующихся комплексных соединений, выражения для общих констант нестойкости всех комплексных ионов и назвать комплексные соединения по современной номенклатуре.

____________________________________________________________________

Опыт №2. Комплексные анионы

К раствору Hg(NO3)2 добавить по каплям раствор KI. Обратить внимание на образование осадка йодида ртути (цвет) и последующее его растворение в избытке йодида калия. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения протекающих реакций, уравнения диссоциации образующегося комплексного соединения, выражение его общей константы нестойкости и назвать его по современной номенклатуре.

____________________________________________________________________

ФИО студента _____________________________________ группа __________

Опыт №3. Различие между простыми и комплексными ионами трехвалентного железа

На раствор соли железа (III) подействовать в одной пробирке раствором щёлочи, а в другой – раствором роданида калия. Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.

____________________________________________________________________

На раствор гексацианоферрата (III) калия также подействовать раствором щёлочи и роданида калия. Записать наблюдения, уравнения реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах, уравнения диссоциации комплексного соединения, выражение его общей константы нестойкости.

____________________________________________________________________

В выводе объяснить, почему гексацианоферрат (III) калия, будучи производным железа (III не дает реакций, характерных для иона Fe3+?

____________________________________________________________________

Опыт №4. Изучение возможности разрушения комплексных ионов

В две пробирки налить по 5 капель раствора АgNO3. В одну из них добавить 5 капель раствора NaОН, а в другую – 5 капель раствора КI. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения качественных реакций на определение иона Ag+ в растворе; обратить внимание на цвет полученных осадков. Пробирки оставить для сравнения.

____________________________________________________________________

ФИО студента _____________________________________ группа __________

Вчистую пробирку налить по 1 см3 растворов нитрата серебра и хлорида натрия, прилить по каплям при перемешивании концентрированный раствор аммиака до полного растворения образующегося осадка. Записать уравнение протекающей реакции в молекулярной и ионно-молекулярной формах, уравнения диссоциации образующегося комплексного соединения, выражение его общей константы нестойкости и назвать его по современной номенклатуре.

____________________________________________________________________

Полученный раствор комплексной соли разлить в две пробирки. В одну пробирку добавить раствор NaОН, в другую раствор KI. Написать уравнения протекающих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.

____________________________________________________________________

Ввыводе объяснить наблюдаемые явления с точки зрения представлений

овторичной диссоциации комплексного иона с учётом растворимости труднорастворимых солей. Для мотивированного ответа используйте табличные

значения констант: Кнест. = 5,89·10-8; ПРAgOH = 1,6∙10-8; ПРAgCl = 1,8∙10-10

____________________________________________________________________

Опыт №5. Комплексные соединения железа (получение синей краски)

В пробирку налить 3-4 см3 раствора хлорида железа (III), подкислить его одной-двумя каплями раствора соляной кислоты и затем прибавить 1-2 см3 раствора гексацианоферрата (II) калия. Выпадает осадок берлинской лазури. Записать уравнение протекающей реакции в молекулярной и ионномолекулярной формах, уравнения диссоциации образующегося комплексного соединения, выражение его общей константы нестойкости и назвать его по современной номенклатуре.

____________________________________________________________________

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 95 6 7 8 9 > Следующая >>>