36801

ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ IV АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

Лабораторная работа

Химия и фармакология

Реактивы: NH42S lCl3 ZnCl2 CrCl3 NOH H2O NH4OH N2S HCl NH4Cl крист K4 [Fe CN 6] K3 [Fe CN 6] CH3COOH. Групповым реагентом на катионы четвертой группы является гидроксид натрия NOH в избытке. В каждую из них добавить 1 мл группового реактива – NOH. Ваши наблюдения ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Записать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде: LCI3 NOH =...

Русский

2013-09-23

72 KB

13 чел.

Лабораторная работа № 5.

Тема:   «ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ

      IV АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ».

     

Содержание типовой

задачи деятельности:

Разрабатывать  и обосновывать новые методы по внедрению новых технологий.

Умения:

Отработать практические навыки и углубить теоретические знания по частным реакциям катионов четвертой группы.

         

Организация и оснащения рабочего места:

Штатив с пробирками, пробиркодержатели, спиртовки, спички.

Реактивы: (NH4)2S, AlCl3, ZnCl2, CrCl3, NaOH, H2O, NH4OH, Na2S, HCl,

NH4Cl (крист), K4 [Fe (CN) 6], K3 [Fe (CN) 6], CH3COOH.

Правила техники безопасности:

В химической лаборатории необходимо соблюдать осторожность, поддерживать порядок и чистоту на рабочем месте. Выполнять следует только те опыты, которые предусмотрены заданием. Избыток реактивов нельзя  высыпать или выливать из пробирки в общую реактивную склянку.

Межпредметная связь: 

Неорганическая химия, технологический контроль в общественном питании, основы экологии.

Теоретические основы:

    К четвертой аналитической группе относятся катионы хрома Cr3+ , алюминия Al3+ , и цинка Zn2+ . Хлориды, бромиды, йодиды, сульфаты, нитраты и ацетаты хрома, алюминия и цинка растворимы в воде. При гидролизе этих солей растворы имеют кислую реакцию среды. Соли очень слабых кислот, например, сульфиды, карбонаты, цианиды алюминия и хрома (III) подвергаются необратимому гидролизу и не могут существовать в водном растворе.

В окислительно–восстановительных процессах соединения хрома в высшей степени окисления (VI) – сильные окислители, они переходят в производные хрома (III) в кислой и щелочной средах. Ионы Zn2+ и Al3+  - бесцветны, соединения хрома в зависимости от значения степени окисления имеют различную окраску.

Групповым реагентом на катионы четвертой группы является гидроксид натрия (NaOH) в избытке. При взаимодействии гидроксида натрия со всеми катионами четвертой группы сначала образуются нерастворимые в воде гидроксиды: Al (OH)3 и Zn(OH)2 – белого цвета, Cr(OH)3 – серо – зеленого цвета. Все они являются амфотерными гидроксидами и растворяются в избытке гидроксида натрия. Все гидроксиды катионов четвертой группы растворяются в кислотах.

Катионы IV группы образуют комплексные соединения, а так же склонны к реакциям окисления – восстановления. Сульфат цинка ZnSO4 , гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6 ] применяют для осветления гидролизата и осаждении белков при определении количества инвертного сахара.

Перечень заданий:

Задание 1. Действие группового реактива.

Задание 2. Частные реакции катиона Al3+ .

Задание 3. Частные реакции катиона Zn2+.

Задание 4. Частные реакции катиона Cr3+.

Задание 5. Вопросы для самоконтроля.

Ход работы:

Задание № 1

Действие группового реактива.

Выполните опыты:

  1.  В три пробирки добавить следующие растворы: в первую  - ALCI3,  вторую – ZnCI2, в третью – CrCI3.
  2.  В каждую из них добавить 1 мл группового реактива – NaOH.
  3.  Ваши наблюдения ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
  4.  Записать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде:

ALCI3 + NaOH =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ZnCI2 + NaOH =

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

CrCI3 + NaOH =

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 2

Частные  реакции катиона Al3+ .

Опыт № 1. Действие щелочей (NaOH или KOH.)

  1.  В пробирку налить 1-2 мл соли алюминия (ALCI3 или AL2(SO4)3).
  2.  Добавить 1 мл щелочи NaOH.
  3.  Ваши наблюдения ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
  4.  Записать уравнение в молекулярном и ионном виде; назвать полученное вещество.

AlCl3 + NaOH =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  1.  Полученный осадок разделить на 2 части.
  2.  Испытать на растворимость в HCI.
  3.  Записать уравнение реакций в молекулярном и ионном виде:

Al (OH)3 + HCl =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  1.  Испытать на растворимость в NaOH.
  2.  Записать уравнение реакций в молекулярном и ионном виде:

Al(OH)3 + NaOH =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт № 2.  Реакция с хлоридом аммония NH4Cl.

  1.  В пробирку прилить 1-2 мл раствора AlCl3.
  2.  Добавить избыток NaOH и кристаллический  NH4Cl, смесь нагреть до кипения.
  3.  Ваши наблюдения:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Записать уравнение реакции в молекулярном виде:

AlCl3 + NaOH =

    

Опыт № 3. Качественная реакция на катион AL3+.

Действие ализарина (1,2 диоксиантрахинона).

Ализарин образует с гидроксидом алюминия внутрикомплексное соединение– ализаринат алюминия ярко – красного цвета (алюминиевый лак). Реакцию с ализарином целесообразно проводить капельным методом в присутствии

K4 [Fe (CN)6 ].

  1.  Прилить в пробирку 1 мл AlCl3 и 1 мл NaOH.
  2.  Ваши наблюдения: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
  3.  Назвать вещество, которое получили ______________________________________________________________________
  4.  Промыть осадок раствором NH3 в хлороводородной кислоте HCI (1:3).
  5.  Несколько капель полученного раствора наносят на фильтровальную бумагу и держат над парами NH3.
  6.  Добавляют на бумагу раствор ализарина по каплям.
  7.  Ваши наблюдения:  ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 3.

Частные реакции катиона Zn2+.

 

Опыт № 1.  Действие щелочей NaOH или KOH.

  1.  В пробирку прилить 1- 2 мл раствора соли цинка ZnCI2 и столь же раствора щелочи.
  2.  Ваши наблюдения: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
  3.  Записать уравнение реакции в молекулярном и ионном виде:

ZnCl2 + NaOH =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт № 2.  Реакция с желтой кровяной солью K4 [Fe(CN)6].

При взаимодействии с солями цинка образует белый осадок калий – цинк гексацианоферрат (II), нерастворимый в HCI.

  1.  В пробирку прилить 1-2 мл соли цинка ZnCI2  и столько же K4 [Fe(CN)6].
  2.  Проходит реакция по уравнению:

3ZnCl2 + 2K4 [Fe(CN)6 ] = Zn3K2[Fe(CN)6 ]2   + 6KCl

3. Ваши наблюдения: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт № 3.  Действие  красной кровяной соли K3 [Fe(CN)6].

С солями цинка образует коричневато – желтый осадок гексацианоферрат (III) цинка.

3ZnCl2 + 2K3 [Fe(CN)6 ] = Zn3 [Fe(CN)6 ]2   + 6KCl

  1.  Прилить в пробирку 1-2 мл соли цинка ZnCl2 , добавить столько же красной кровяной соли.
  2.  Проходит реакция по уравнению:

3ZnCl2 + 2K3 [Fe(CN)6 ] = Zn3 [Fe(CN)6 ]2   + 6KCl

  1.  Ваши наблюдения:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание  № 4

Частные реакции катиона Cr3+

Опыт № 1.  Действие щелочей NaOH или KOH.

  1.  Добавить в пробирку 1-2 мл соли хрома CrCI3  и столько же NaOH.
  2.  Ваши наблюдения: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
  3.  Записать уравнение в молекулярном и ионном виде:

CrCl3 + NaOH =

  1.  Разделить осадок на 2 пробирки.
  2.   Испытать на растворимость в кислотах (HCI) и щелочах (NaOH).
  3.  Ваши наблюдения: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
  4.  Записать уравнения в молекулярном и ионном видах:

Cr (OH)3  + HCl =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cr (OH)3  +NaOH =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 Опыт № 2. Окисление катиона хрома.

  1.  К 1 – 2 мл соли хрома (III)  CrCl3  прилить избыток щелочи NaOH  до растворения осадка.
  2.   Прилить 3% раствор перекиси водорода.(Н2О2).
  3.   Смесь прокипятить до перехода окраски.
  4.  Записать уравнение реакций; степени окисления, уравнять, составить электронный баланс:

CrCl3 + H2O2 + KOH =

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 5

 Вопросы для самоконтроля:

  1.  Какие соединения катионов четвертой группы образуются при действии  группового реагента?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

  1.  Какими свойствами обладают амфотерные гидроксиды?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

  1.  Написать уравнения, доказывающие амфотерность гидроксида цинка.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.Какую окраску имеют растворы солей хрома в зависимости от его степени окисления и состава иона?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

5.Как отделить ионы AL3+  от ионов Zn2+ и Cr3+?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

ПОСЛЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ, СТУДЕНТ ДОЛЖЕН:              

ЗНАТЬ:

  •  Правила техники безопасности.    
  •  Общую характеристику катионов четвертой группы. 
  •  Частные реакции катионов четвертой группы, групповой реактив.                             

УМЕТЬ:

  •  Пользоваться химическими реактивами, химической посудой.
  •  Выполнят опыты и делать соответствующие выводы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3845. Закон сохранения момента импульса 159 KB
  Закон сохранения момента импульса. Закон сохранения момента импульса. Гироскоп. Работа и кинетическая энергия при вращательном движении. Закон сохранения момента импульса. Согласно основному уравнению динамики вращательного движени...
3846. Определение отношения удельных теплоемкостей воздуха методом адиабатного расширения 190.5 KB
  Определение отношения удельных теплоемкостей воздуха методом адиабатного расширения Приборы и принадлежности Закрытый стеклянный баллон с краном, манометр, насос рис. 1 Теория работы и описание прибора Для вещества в любом агрегатном состоянии харак...
3847. Определение коэффициента вязкости жидкости методов стокса 207.5 KB
  Определение коэффициента вязкости жидкости методов стокса Приборы и принадлежности: Стеклянный цилиндр с исследуемой жидкостью, шарики малого диаметра, микрометр, секундомер, пинцет, масштабная линейка. Теория работы и описание приборов При движении...
3848. Исследование характеристика приборов и назначения шунтов и дополнительных сопротивлений к приборам 185.5 KB
  Цель работы: Приобрести навыки в чтении технических характеристик приборов, понять назначении шунтов и дополнительных сопротивлений к приборам, научится их рассчитывать. Приборы и принадлежности: Исследуемый электроизмерительный прибор (V-A), контро...
3849. Абсолютна та відносна похибка 78.27 KB
  Абсолютна та відносна похибка. Мета роботи: вивчити і засвоїти поняття абсолютної й відносної похибки та методи їх оцінювання. Короткі теоретичні відомості. Зв'язок між кількістю точних десяткових знаків і відносною похибкою наближеного числа дається у наведеній далі теоремі.
3850. Розв’язування системи нелінійних алгебраїчних рівнянь методом простої ітерації (методом Ньютона) 63 KB
  Розв’язування системи нелінійних алгебраїчних рівнянь методом простої ітерації (методом Ньютона) Мета роботи: вивчити і засвоїти метод простої ітерації. Короткі теоретичні відомості Метод простої ітерації для розв’язування системи двох нел...
3851. Абсолютна та відносна похибка та методи оцінювання похибок 127 KB
  Чисельні методи в інформатиці: Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи «Абсолютна та відносна похибка» для студентів базового напряму «Комп’ютерні науки» спеціальності «Інформаційні управляючі системи та технології»...
3852. Розв’язування системи лінійних алгебраїчних рівнянь методом Гауса 120 KB
  Розв’язування системи лінійних алгебраїчних рівнянь методом Гауса Мета роботи: навчитись розв’язувати систему лінійних алгебраїчних рівнянь методом Гауса. Короткі теоретичні відомості Нехай задана система п лінійних рівнянь...
3853. Обчислення означених інтегралів 79 KB
  Обчислення означених інтегралів Мета роботи: вивчити методи наближених обчислень і запрограмувати алгоритми обчислення означених інтегралів. Короткі теоретичні відомості Формули прямокутників. Нехай на відрізку задана неперервна функція . Потрібно о...