Выдержка из текста работы
Если в реакции участвуют и катион,. и анион, то получаются слабая кислота и слабое основание (иногда основная саль). Реакция среды может быть слабокислой, слабощелочной или нейтральной в зависимости от относительной силы кислоты и основания. Такие соли разлагаются водой полностью и необратимо, например:
NH4+ + СН3СОО- +H2O^NH4OH+ СН3СООН.
Порядок работы
- Гидролиз солей, образованных сильной кислотой и слабым основанием.
Испытать лакмусом растворы хлорида аммония, нитрата железа (III) и сульфата алюминия. Для каждого испытания в пробирку налить не более 1—2 мл раствора и добавить 2—3 ка^тми лакмуса. Записать цвет лакмуса в растворе соли и характер среды. Составить ионные и молекулярные уравнения гидролиза, имея в виду, что в реакции участвует только катион.
- Гидролиз солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием.
Испытать лакмусом растворы ацетата натрия и соды так же, ка« и в предыдущем опыте. Составить ионные и молекулярные уравнения гидролиза, учитывая, что в реакции участвует только анион.
- Гидролиз солей, образованных слабыми основанием и кислотой.
К 1—2 мл раствора соды прилить примерно такой же объем раствора сульфата алюминия. Жидкость с осадком вылить на фильтр. Осадок на фильтре дважды промыть дистиллированной водой. Затем « осадку на фильтре добавить соляную кислоту. Выделяется ли газ при растворении осадка? Из чего состоит осадок? Ответы на эти вопросы записать в тетрадь, учитывая, что карбонаты растворяются в кислотах с выделением углекислого газа, а гидроксиды металлов — без выделения газа. Составить уравнения реакций образования и гидролиза .карбоната алюминия.
- Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются.
В пробирку налить 1—2 мл раствора хлорида натрия и добавить 2—3 капли нейтрального лакмуса. Отметить цветлак- муса в растворе и характер среды. Объяснить результат опыта соответствующей реакцией в ионной форме. Почему хлорид натрия не подвергается гидролизу?
Работа № 10 ЭЛЕМЕНТЫ ХРОМАТОГРАФИИ
Хроматография включает все процессы, связанные с избирательной ^поглощаемостью (сорбцией, адсорбцией) одних веществ другими. Слово «хроматография» происходит от греческого олова cromatos — цвет и grapho — пишу. Хроматографический метод анализа был предложен русским ученым М. С. Цветом в 1903 году. Сущность метода заключается в следующем. Раствор исследуемой смеси вводят в «хромато- графическую колонку» — стеклянную трубку, заполненную сорбентом (мел, оксиды алюминия, кальция, крахмал, силикагель, целлюлоза и др.). Вследствие неодинаковой сорбции компонентов смеси (молекул, ионов) в колонке образуется несколько зон поглощения, т. е. происходит разделение компонентов.
Верхняя зона содержит вещество, имеющее наибольшую сорбируемость на данном сорбенте. Последующие зоны содержат вещества с постоянно убывающей сорбируемостью. Вещества, не поглощаемые данным сорбентом, проходят через весь слой сорбента. Если сорбируемые вещества окрашены, то в колонке образуются зоны, отличающиеся то окраске.
Сорбционная способность зависит от химической природы сорбируемого вещества, от химического состава и физического состояния самого сорбента.
Хроматографический анализ .подразделяется на четыре основных вида в зависимости от того, какой процесс определяет разделение веществ:
- молекулярная хроматография, основанная на явлении молекулярной сорбции;
- ионообменная, основанная на процессе ионного обмена;
- распределительная или «бумажная», основанная на законе распределения растворенного вещества между несмешивающимися растворителями;
- осадочная, основанная на различии в растворимости веществ.
Порядок работы I. Установление сорбционного ряда:
а) в пробирке приготовить смесь растворов солей меди, кобальта, трехвалентного железа, взяв примерно по 0,5 мл каждого раствора. Смесь тщательно перемешать, 1—2 капли смеси внести с помощью пипетки в хроматографическую’ колонку, заполненную слоем сорбента — алюминатного оксида алюминия (Аl2Оз)x • NaA102— В колонке образуется так называемая первичная хроматограмма, состоящая из трех различных по окраске зон поглощения. Чтобы зоны были более четкими, хроматограмму следует «проявить», добавив в колонку 1—2 катти воды.
Какой из катионов (Cu2+, Fe3+, Со2+) лучше всего поглощается сорбентом? Составьте сорбционный ряд из этих катионов, расположив их в порядке уменьшения сорбционной способности;
б) провести методом хроматографии качественный анализ контрольного раствора на присутствие в нем соответствующих катионов.
II. Качественное определение бесцветных ионов.
Поглотившиеся сорбентом бесцветные ионы можно обнаружить, добавив в (колонку реактив, дающий с ионами окрашенные продукты. Такой метод носит название «анализа с проявлением», а реактив называют «проявителем»:
а) в двух пробирках провести отдельно качественные реакции на ионы Hg22+ и РЬ2+:
Hg2(N03)2 + K2Cr04 = Hg2Cr04|+2KN03, Pb (NOs)2 + K2CrO4= PbCr04| + 2KN03;
б) приготовить в пробирке смесь из равных объемов растворов Hg2(N03)2 и Pb(N03)2). 1—2 капли смеси перенести с помощью пипетки в хроматографическую колонку, /после полного поглощения смеси внести в колонку 1 каплю воды, а затем I каплю раствора-лроявителя — К2СгО4.. По различной окраске зон определить, какой катион лучше поглощается сорбентом.
III. Анализ органических красителей.
Органические красители перемещаются в капиллярах фильтровальной бумаги с различной скоростью. На различии в скорости продвижения в капиллярах основан метод капиллярного анализа. Если на фильтровальную бумагу нанести каплю смеси различных красителей, то на бумаге образуется сильно окрашенное пятно. Вещества с большей сорбционной способностью окажутся в центре пятна, с меньшей — на его периферии.
Приготовить отдельно в трех пробирках следующие смеси: метилоранж + метиленовая синь; метиленовая синь + эозин; метилоранж + эозин. Нанести по капле каждой смеси на отдельные листики фильтровальной бумаги. Через 1—2 минуты наблюдайте появление окрашенного ;пятна. Отметьте с помощью1 рисунков последовательность окрашенных зон и составьте сорбционный ряд.
IV. Разделение красителей.
Приготовить в пробирке примерно 1—2 мл смеси двух красителей—метиленовой сини и эозина. Окраска смеси должна быть фиолетовой. Внести в пробирку со смесью сорбент Si02 (чистый промытый песок) в количестве примерно 1 — 1,5 см3, разбавить смесь водой вдвое и тщательно перемещать. Дать раствору отстояться. Отметить, какой из .красителей сорбируется. Проделать аналогичный опыт со смесью красителей— метиленовая синь +метилоранж. Смесь должна быть зеленой окраски. Какой краситель поглощается песком?
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
- Скорость каких реакций увеличится с ростом температуры: а) любых; б) протекающих с выделением энергии; г?) /протекающих с поглощением энергии?
- Каков физический смысл константы скорости химической реакции? От каких факторов она зависит?
- Влияет ли катализатор на смещение химического равновесия? Ответ мотивировать.
- Как изменится скорость химической реакции
2N0 + 02 = 2N02
при увеличении давления в системе в 2 раза?
- Составить уравнение реакции гидролиза хлорида цинка. Усилится или ослабится гидролиз этой соли при добавлении небольшого количества сильной кислоты?
- Почему соль A12S3 гидролизуется полностью, а соль А1С13 —нет?
- Почему соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием не подвергаются гидролизу?
- Определить рН 0,1 нормального раствора соляной кислоты. Считать, что она полностью диссоциирует на ионы.
- Во сколько раз следует разбавить раствор, чтобы увеличить рН на единицу?
- Ионное произведение воды. Определить рН раствора, если концентрация ионов гидроксила в растворе равна 0,01 моль/л.
ЛИТЕРАТУРА
- ГлинкаН. Л. Общая химия.— Л.: «Химия», 1990.
- ХомченкоГ. П.,ЦитовичИ. Н. Неорганическая химия.— М.: «Высшая школа», 1978.
- Курс общей химии. Под редакцией проф. Н. В. Коровина.— М.: «Высшая школа», 1990.
Лиозоли— системы с жидкой дисперсионной средой, обозначаемые Г/Ж, Ж/Ж, Т/Ж (греческ,—лиос — жидкость). Различают гидрозоли, алкозоли, бензолозоли, этерозоли; под названием органозоли объединяют системы, в которых дисперсионной средой служат органические жидкости.
Любое вещество в определенной среде может быть получено в коллоидном состоянии, важнейшей характеристикой которого служит степень дисперсности Д=1/Ф м1_.
Основное условие получения коллоидных систем — взаимная нерастворимость выбранных в е щ е с т в.
Лиофобные псевдорастворы—золи—системы, отвечающие коллоидной степени дисперсности, микрогетерогенные, дающие конус Тиндаля, термодинамически неустойчивые, способные коагулировать, содержащие структурные единицы — мицеллы.
Таблиц2
Сравнительный анализ свойств истинных растворов и золей
Раствор
)
Золь (псевдораствор)
- Система гомогенная
- Присутствуют ионы, молекулы. (Ю-10 м)
- Характерна автосольватация (что повышает устойчивость системы)
- Оптически пустой
- Система гетерогеная
- Присутствуют мицеллы (10-1-f-10-9 м)
- Необходим третий компонент-стабилизатор, осуществляющий сольватацию
- Обнаруживают конус Фарадея— Тиндаля, что доказывает много- фазность системы
- Характерна необратимая коагуляция
- Термодинамически неустойчив
- Образуются: а) с помощью дисперсионных методов за счет внешней работы; б) с помощью конденсационных методов с потерей избыточной энергии
Мицелла — электронейтральная комплексная структурная единица золей, состоящая из ядра, адсорбционного и диффузионного слоев и сольватной (гидратной) оболочки.
В золях различают два вида устойчивости: — агрегативная устойчивость это постоянство степени дисперсности частиц, устойчивость против слипания, способность золя сохранять определенные размеры мицелл;
5. Возможна обратимая кристаллизация растворенного вещества
6. Термодинамически устойчив