Penentuan satu atau lebih zat berdasarkan reaksi kualitatif. §5

Pemecahan masalah kualitatif dalam mengidentifikasi zat yang ditemukan dalam botol tanpa label melibatkan sejumlah operasi, yang hasilnya dapat digunakan untuk menentukan zat mana yang ada di dalam botol tertentu.

Tahap pertama penyelesaiannya adalah eksperimen pemikiran, yaitu rencana tindakan dan hasil yang diharapkan. Untuk mencatat eksperimen pemikiran, digunakan matriks tabel khusus, di mana rumus zat yang ditentukan ditunjukkan secara horizontal dan vertikal. Di tempat perpotongan rumus zat yang berinteraksi, hasil pengamatan yang diharapkan dicatat: - evolusi gas, - pengendapan, perubahan warna, bau atau tidak adanya perubahan yang terlihat ditunjukkan. Jika sesuai dengan kondisi soal dimungkinkan untuk menggunakan reagen tambahan, maka sebaiknya hasil penggunaannya dicatat sebelum menyusun tabel - sehingga jumlah zat yang akan ditentukan dalam tabel dapat dikurangi.
Oleh karena itu, solusi untuk masalah ini terdiri dari langkah-langkah berikut:
- diskusi awal tentang reaksi individu dan karakteristik eksternal zat;
- mencatat rumus dan hasil yang diharapkan dari reaksi berpasangan dalam sebuah tabel,
- melakukan percobaan sesuai dengan tabel (dalam hal tugas percobaan);
- analisis hasil reaksi dan korelasinya dengan zat tertentu;
- rumusan jawaban masalah.

Harus ditekankan bahwa eksperimen pemikiran dan kenyataan tidak selalu sepenuhnya bersamaan, karena reaksi nyata terjadi pada konsentrasi, suhu, dan pencahayaan tertentu (misalnya, di bawah lampu listrik, AgCl dan AgBr adalah identik). Eksperimen pemikiran sering kali mengabaikan banyak detail kecil. Misalnya, Br 2 /aq terdekolorisasi sempurna dengan larutan Na 2 CO 3, Na 2 SiO 3, CH 3 COONa; pembentukan endapan Ag 3 PO 4 tidak terjadi dalam lingkungan asam kuat, karena asam itu sendiri tidak menghasilkan reaksi ini; gliserol membentuk kompleks dengan Cu (OH) 2, tetapi tidak terbentuk dengan (CuOH) 2 SO 4, jika tidak ada alkali berlebih, dll. Situasi sebenarnya tidak selalu sesuai dengan prediksi teoritis, dan dalam bab ini “ tabel matriks ideal dan "realitas" terkadang berbeda. Dan untuk memahami apa yang sebenarnya terjadi, carilah setiap kesempatan untuk bekerja dengan tangan Anda secara eksperimental dalam pelajaran atau pilihan (ingat persyaratan keselamatan).

Contoh 1. Botol bernomor berisi larutan zat berikut: perak nitrat, asam klorida, perak sulfat, timbal nitrat, amonia, dan natrium hidroksida. Tanpa menggunakan pereaksi lain, tentukan botol mana yang berisi larutan zat apa.

Larutan. Untuk menyelesaikan masalah tersebut, kita akan membuat tabel matriks yang didalamnya kita akan memasukkan pada kotak-kotak yang sesuai di bawah diagonal yang memotongnya data observasi hasil penggabungan zat dari satu tabung reaksi dengan tabung reaksi lainnya.

Pengamatan hasil penuangan isi beberapa tabung reaksi yang diberi nomor ke dalam tabung reaksi lainnya secara berurutan:

1 + 2 - terbentuk endapan putih; ;
1 + 3 - tidak ada perubahan yang terlihat;

Zat	1.AgNO3,	2. HCl	3. Pb(TIDAK 3) 2,	4.NH4OH	5.NaOH
1.AgNO3	X	AgCl berwarna putih	-	endapan yang jatuh larut	Ag 2 O coklat
2. HCl	putih	X	PbCl 2 putih,	-	_
3. Pb(TIDAK 3) 2	-	PbCl2 putih	X	kekeruhan Pb(OH)2)	Pb(OH)2 berwarna putih
4.NH4OH	-	-	(kekeruhan)		-
S.NaOH	cokelat	-	putih	-	X

1 + 4 - tergantung pada urutan pengeringan larutan, endapan dapat terbentuk;
1 + 5 - terbentuk endapan coklat;
2+3 - terbentuk endapan putih;
2+4 - tidak ada perubahan yang terlihat;
2+5 - tidak ada perubahan yang terlihat;
3+4 - kekeruhan diamati;
3+5 - terbentuk endapan putih;
4+5 - tidak ada perubahan yang terlihat.

Mari kita tuliskan lebih lanjut persamaan reaksi yang sedang berlangsung dalam kasus di mana perubahan diamati dalam sistem reaksi (emisi gas, sedimen, perubahan warna) dan masukkan rumus zat yang diamati dan kuadrat tabel matriks yang sesuai di atas diagonal. yang memotongnya:

Saya.1+2:	AgNO 3 + HCl		AgCl + HNO 3;
II. 1+5:	2AgNO3 + 2NaOH		Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O;
			coklat (2AgOH Ag 2 O + H 2 O)
AKU AKU AKU. 2+3:	2HCl + Pb(NO3) 2		PbCl 2 + 2HNO 3;
			putih
IV. 3+4:	Pb(NO 3) 2 + 2NH 4 OH		Pb(OH) 2 + 2NH 4 NO 3 ;
			keadaan mendung
V.3+5:	Pb(NO 3) 2 + 2NaOH		Pb(OH)2 + 2NaNO3
			putih

(bila timbal nitrat ditambahkan ke alkali berlebih, endapan dapat segera larut).
Jadi, berdasarkan lima percobaan, kami membedakan zat-zat dalam tabung reaksi yang diberi nomor.

Contoh 2. Delapan tabung reaksi bernomor (1 sampai 8) tanpa tulisan berisi zat kering: perak nitrat (1), aluminium klorida (2), natrium sulfida (3), barium klorida (4), kalium nitrat (5), fosfat kalium (6), serta larutan asam sulfat (7) dan klorida (8). Bagaimana, tanpa pereaksi tambahan selain air, zat-zat tersebut dapat dibedakan?

Larutan. Pertama-tama, mari kita larutkan padatan dalam air dan tandai tabung reaksi di mana padatan tersebut berada. Mari kita buat tabel matriks (seperti pada contoh sebelumnya), yang didalamnya kita akan memasukkan data observasi hasil penggabungan zat dari satu tabung reaksi dengan tabung reaksi lainnya di bawah dan di atas diagonal yang memotongnya. Di sisi kanan tabel kami akan memperkenalkan kolom tambahan “hasil observasi umum”, yang akan kami isi setelah menyelesaikan semua percobaan dan menjumlahkan hasil observasi secara horizontal dari kiri ke kanan (lihat, misalnya, hal. 178 ).

1+2:	3AgNO3 + A1C1,		3AgCl putih	+ Al(TIDAK 3) 3 ;
1 + 3:	2AgNO3 + Na2S		Ag 2 S hitam	+ 2NaNO 3 ;
1 + 4:	2AgNO3 + BaCl2		2AgCl putih	+ Ba(TIDAK 3) 2 ;
1 + 6:	3AgN0 3 + K 3 PO 4		Ag 3 PO 4 kuning	+ 3KNO 3 ;
1 + 7:	2AgNO3 + H2SO4		Ag,SO 4 putih	+ 2HNO S;
1 + 8:	AgNO3 + HCl		AgCl berwarna putih	+ HNO3;
2 + 3:	2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O		2Al(OH)3,	+ 3H 2 S + 6NaCl;
		(Na 2 S + H 2 O NaOH + NaHS, hidrolisis);
2 + 6:	AlCl 3 + K 3 PO 4		A1PO 4 putih	+ 3KCl;
3 + 7:	Na 2 S + H 2 JADI 4		Na2SO4	+H2S
3 + 8:	Na 2 S + 2HCl		-2NaCl	+ H 2 S;
4 + 6:	3BaCl2 + 2K3PO4		Ba 3 (PO 4) 2 putih	+ 6KC1;
4 + 7	BaCl 2 + H 2 JADI 4		BaSO4 berwarna putih	+ 2HC1.

Perubahan yang terlihat tidak hanya terjadi pada kalium nitrat.

Berdasarkan berapa kali endapan terbentuk dan gas dilepaskan, semua reagen diidentifikasi secara unik. Selain itu BaCl 2 dan K 3 PO 4 dibedakan berdasarkan warna endapan dengan AgNO 3: AgCl berwarna putih, dan Ag 3 PO 4 berwarna kuning. Dalam soal ini, solusinya mungkin lebih sederhana - larutan asam apa pun memungkinkan Anda segera mengisolasi natrium sulfida, yang menentukan perak nitrat dan aluminium klorida. Di antara tiga zat padat lainnya, barium klorida dan kalium fosfat ditentukan oleh perak nitrat; asam klorida dan asam sulfat dibedakan oleh barium klorida.

Contoh 3. Empat tabung reaksi tidak berlabel berisi benzena, klorheksana, heksana, dan heksena. Dengan menggunakan jumlah dan jumlah reagen minimum, usulkan metode untuk menentukan masing-masing zat tertentu.

Larutan. Zat yang ditentukan tidak bereaksi satu sama lain; tidak ada gunanya menyusun tabel reaksi berpasangan.
Ada beberapa cara untuk menentukan zat tersebut, salah satunya diberikan di bawah ini.
Hanya heksena yang segera mengubah warna air brom:

C 6 H 12 + Br 2 = C 6 H 12 Br 2.

Klorheksana dapat dibedakan dari heksana dengan melewatkan produk pembakarannya melalui larutan perak nitrat (dalam kasus klorheksana, endapan putih dari endapan perak klorida, tidak larut dalam asam nitrat, tidak seperti perak karbonat):

2C 6 H 14 + 19O 2 = 12CO 2 + 14H 2 O;
C 6 H 13 Cl + 9O 2 = 6 CO 2 + 6 H 2 O + HC1;
HCl + AgNO 3 = AgCl + HNO 3.

Benzena berbeda dengan heksana dalam pembekuannya dalam air es (C 6 H memiliki 6 mp. = +5.5 °C, dan C 6 H memiliki 14 mp. = -95.3 °C).

1. Volume yang sama dituangkan ke dalam dua gelas kimia yang identik: satu berisi air, yang lain berisi larutan asam sulfat encer. Bagaimana Anda dapat membedakan cairan-cairan ini tanpa menggunakan reagen kimia apa pun (Anda tidak dapat merasakan larutannya)?

2. Empat tabung reaksi berisi serbuk tembaga(II) oksida, besi(III) oksida, perak, dan besi. Bagaimana cara mengenali zat-zat tersebut hanya dengan menggunakan satu reagen kimia? Pengakuan oleh penampilan dikecualikan.

3. Empat tabung reaksi bernomor berisi tembaga(II) oksida kering, karbon hitam, natrium klorida, dan barium klorida. Bagaimana, dengan menggunakan reagen dalam jumlah minimum, Anda dapat menentukan tabung reaksi mana yang mengandung zat apa? Benarkan jawaban Anda dan konfirmasikan dengan persamaan reaksi kimia yang sesuai.

4. Enam tabung reaksi yang tidak berlabel mengandung senyawa anhidrat: fosfor(V) oksida, natrium klorida, tembaga sulfat, aluminium klorida, aluminium sulfida, amonium klorida. Bagaimana cara menentukan isi setiap tabung reaksi jika yang Anda miliki hanyalah satu set tabung reaksi kosong, air, dan kompor? Usulkan rencana analisis.

5 . Empat tabung reaksi tak bertanda berisi larutan natrium hidroksida, asam klorida, kalium, dan aluminium sulfat. Sarankan cara untuk menentukan isi setiap tabung reaksi tanpa menggunakan reagen tambahan.

6 . Tabung reaksi bernomor berisi larutan natrium hidroksida, asam sulfat, natrium sulfat dan fenolftalein. Bagaimana membedakan larutan tersebut tanpa menggunakan reagen tambahan?

7. Stoples yang tidak berlabel mengandung zat-zat berikut: bubuk besi, seng, kalsium karbonat, kalium karbonat, natrium sulfat, natrium klorida, natrium nitrat, serta larutan natrium hidroksida dan barium hidroksida. Tidak ada reagen kimia lain yang dapat Anda gunakan, termasuk air. Buatlah rencana untuk menentukan isi setiap toples.

8 . Empat toples bernomor tanpa label mengandung fosfor padat (V) oksida (1), kalsium oksida (2), timbal nitrat (3), kalsium klorida (4). Tentukan toples mana yang berisi masing-masing dari senyawa tersebut, jika diketahui zat (1) dan (2) bereaksi hebat dengan air, dan zat (3) dan (4) larut dalam air, dan larutan yang dihasilkan (1) dan (3) dapat bereaksi dengan semua solusi lain dengan pembentukan presipitasi.

9 . Lima tabung reaksi tanpa label berisi larutan hidroksida, sulfida, klorida, natrium iodida dan amonia. Bagaimana cara menentukan zat tersebut dengan menggunakan satu reagen tambahan? Berikan persamaan reaksi kimia.

10. Bagaimana cara mengenali larutan natrium klorida, amonium klorida, barium hidroksida, natrium hidroksida yang terkandung dalam bejana tanpa label, hanya dengan menggunakan larutan tersebut?

11. . Delapan tabung reaksi bernomor berisi larutan asam klorida, natrium hidroksida, natrium sulfat, natrium karbonat, amonium klorida, timbal nitrat, barium klorida, dan perak nitrat dalam air. Dengan menggunakan kertas indikator dan melakukan reaksi antar larutan dalam tabung reaksi, tentukan zat apa yang terkandung di dalam masing-masing larutan.

12. Dua tabung reaksi berisi larutan natrium hidroksida dan aluminium sulfat. Bagaimana membedakannya, jika memungkinkan, tanpa menggunakan zat tambahan, hanya memiliki satu tabung reaksi kosong atau tanpa tabung reaksi sama sekali?

13. Lima tabung reaksi bernomor berisi larutan kalium permanganat, natrium sulfida, air brom, toluena dan benzena. Bagaimana cara membedakannya hanya dengan menggunakan reagen bernama? Gunakan ciri khasnya untuk mendeteksi masing-masing dari lima zat (tunjukkan); memberikan rencana untuk analisisnya. Tuliskan diagram reaksi yang diperlukan.

14. Enam botol yang tidak disebutkan namanya mengandung gliserin, larutan glukosa, butiraldehida (butanal), 1-heksena, larutan natrium asetat dan 1,2-dikloroetana. Dengan hanya natrium hidroksida anhidrat dan tembaga sulfat sebagai bahan kimia tambahan, tentukan apa yang ada di setiap botol.

1. Untuk menentukan air dan asam sulfat, Anda dapat menggunakan perbedaan sifat fisik: titik didih dan beku, massa jenis, daya hantar listrik, indeks bias, dll. Perbedaan yang paling kuat terletak pada daya hantar listrik.

2. Tambahkan asam klorida ke dalam bubuk dalam tabung reaksi. Perak tidak akan bereaksi. Ketika besi dilarutkan, gas akan dilepaskan: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Besi (III) oksida dan tembaga (II) oksida larut tanpa melepaskan gas, membentuk larutan berwarna kuning-coklat dan biru-hijau: Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O; CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O.

3. CuO dan C berwarna hitam, NaCl dan BaBr 2 berwarna putih. Satu-satunya reagen mungkin, misalnya, asam sulfat encer H 2 SO 4:

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (larutan biru); BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (endapan putih).
Asam sulfat encer tidak berinteraksi dengan jelaga dan NaCl.

4 . Tempatkan sejumlah kecil setiap zat ke dalam air:

CuSO 4 +5H 2 O = CuSO 4 5H 2 O	(larutan berwarna biru dan kristal terbentuk);
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S	(endapan terbentuk dan gas dengan bau tidak sedap dilepaskan);
AlCl 3 + 6H 2 O = A1C1 3 6H 2 O + Q AlCl 3 + H 2 O AlOHCl 2 + HCl AlOHC1 2 + H 2 0 = Al (OH) 2 Cl + HCl A1(OH) 2 C1 + H 2 O = A1(OH) 2 + HCl	(reaksi hebat terjadi, endapan garam basa dan aluminium hidroksida terbentuk);
P 2 O 5 + H 2 O = 2HPO 3 HPO3 +H2O = H3PO4	(reaksi kekerasan dengan pelepasan jumlah besar panas, larutan bening akan terbentuk).

Dua zat - natrium klorida dan amonium klorida - larut tanpa bereaksi dengan air; mereka dapat dibedakan dengan memanaskan garam kering (amonium klorida menyublim tanpa residu): NH 4 Cl NH 3 + HCl; atau berdasarkan warna nyala api dengan larutan garam-garam ini (senyawa natrium mewarnai nyala api menjadi kuning).

5. Mari kita buat tabel interaksi berpasangan dari reagen yang ditunjukkan

Zat	1.NaOH	2 HCl	3.K 2 CO 3	4. Al 2 (JADI 4) 3	Hasil keseluruhan observasi
1, NaOH		-	-	Al(OH)3	1 sedimen
2. NS1	_		CO2	__	1 gas
3.K 2 CO 3	-	CO2		Al(OH)3 CO2	1 sedimen dan 2 gas
4. Al 2 (S0 4) 3	A1(OH)3	-	A1(OH)3 CO2		2 sedimen dan 1 gas
NaOH + HCl = NaCl + H2O
K 2 CO 3 + 2HC1 = 2KS1 + H 2 O + CO 2

3K 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3CO 2 + 3K 2 SO 4 ;

Berdasarkan tabel yang disajikan, semua zat dapat ditentukan berdasarkan jumlah presipitasi dan pelepasan gas.

6. Semua larutan dicampur berpasangan. Sepasang larutan yang memberi warna raspberry adalah NaOH dan fenolftalein. Larutan raspberry ditambahkan ke dalam dua tabung reaksi yang tersisa. Yang warnanya hilang adalah asam sulfat, yang lain adalah natrium sulfat. Masih harus membedakan antara NaOH dan fenolftalein (tabung reaksi 1 dan 2).
A. Dari tabung reaksi 1, tambahkan setetes larutan ke dalam larutan 2 dalam jumlah besar.
B. Dari tabung reaksi 2, setetes larutan ditambahkan ke sejumlah besar larutan 1. Dalam kedua kasus tersebut, warnanya merah tua.
Tambahkan 2 tetes larutan asam sulfat ke dalam larutan A dan B. Jika warnanya hilang, ditampung setetes NaOH. (Jika warnanya hilang pada larutan A, maka NaOH - pada tabung reaksi 1).

Zat	Fe	Zn	CaCO3	K 2 BERSAMA 3	Na2SO4	NaCl	NaNO3
Ba(OH)2				endapan	endapan	larutan	larutan
NaOH		evolusi hidrogen mungkin terjadi		larutan	larutan	larutan	larutan
Tidak ada endapan jika terdapat dua garam dalam Ba(OH) 2 dan jika terdapat empat garam dalam NaOH	bubuk gelap (larut alkali - Zn, tidak larut alkali - Fe)		CaCO3 memberikan endapan dengan kedua basa	berikan satu endapan, berbeda warna nyalanya: K + - ungu, Na + - kuning		tidak ada curah hujan; berbeda perilakunya ketika dipanaskan (NaNO 3 meleleh dan kemudian terurai menghasilkan O 2, kemudian NO 2

8 . Bereaksi hebat dengan air: P 2 O 5 dan CaO masing-masing membentuk H 3 PO 4 dan Ca(OH) 2:

P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4, CaO + H 2 O = Ca(OH) 2.
Zat (3) dan (4) - Pb(NO 3) 2 dan CaCl 2 - larut dalam air. Solusi dapat bereaksi satu sama lain sebagai berikut:

Zat	1.N 3 RO 4	2. Ca(OH)2,	3. Pb(TIDAK 3) 2	4.CaCl2
1.N 3 RO 4		CaHPO 4	PbHPO4	CaHPO 4
2. Ca(OH) 2	SaNRO 4		Pb(OH)2	-
3. Pb(TIDAK 3) 2	PbNPO 4	Pb(OH)2		РbСl 2
4. CaC1 2	CaHPO 4		PbCl2

Jadi, larutan 1 (H 3 PO 4) membentuk endapan dengan semua larutan lainnya ketika berinteraksi. Larutan 3 - Pb(NO 3) 2 juga membentuk endapan dengan semua larutan lainnya. Zat : I -P 2 O 5, II -CaO, III -Pb(NO 3) 2, IV-CaCl 2.
Secara umum, terjadinya sebagian besar presipitasi akan bergantung pada urutan pengurasan larutan dan kelebihan salah satunya (dalam kelebihan H 3 PO 4, timbal dan kalsium fosfat akan larut).

9. Masalah ini mempunyai beberapa solusi, dua di antaranya diberikan di bawah ini.
A. Tambahkan larutan tembaga sulfat ke semua tabung reaksi:
2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (endapan biru);
Na 2 S + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + CuS (endapan hitam);
NaCl + CuSO 4 (tidak ada perubahan dalam larutan encer);
4NaI+2CuSO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2CuI+I 2 (endapan coklat);
4NH 3 + CuSO 4 = Cu(NH 3) 4 SO 4 (larutan biru atau endapan biru, larut dalam larutan amonia berlebih).

B. Tambahkan larutan perak nitrat ke semua tabung reaksi:
2NaOH + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + H 2 O + Ag 2 O (endapan coklat);
Na 2 S + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Ag 2 S (endapan hitam);
NaCl + AgNO 3 = NaN0 3 + AgCl (endapan putih);
NaI + AgNO 3 = NaNO 3 + AgI (endapan kuning);
2NH 3 + 2AgNO 3 + H 2 O = 2NH 4 NO 3 + Ag 2 O (endapan coklat).
Ag 2 O larut dalam larutan amonia berlebih: Ag 2 0 + 4NH 3 + H 2 O = 2OH.

10 . Untuk mengenali zat-zat ini, semua larutan harus direaksikan satu sama lain:

Zat	1. NaCl	2.NH4C1	3.Ba(OH),	4.NaOH	Hasil observasi umum
1. NaCl		___	_	_	tidak ada interaksi yang diamati
2.NH4Cl	_	X	NH3	NH3	dalam dua kasus gas dilepaskan
3. Ba(OH) 2	-	NH3	X	-
4.NaOH	-	NH3	-	X	dalam satu kasus gas dilepaskan

NaOH dan Ba(OH) 2 dapat dibedakan berdasarkan warna nyalanya yang berbeda (Na+ berwarna kuning, dan Ba ​​2+ berwarna hijau).

11. Tentukan keasaman larutan menggunakan kertas indikator:
1) lingkungan asam -HCl, NH 4 C1, Pb(NO 3) 2;
2) media netral - Na 2 SO 4, BaCl 2, AgNO 3;
3) lingkungan basa - Na 2 CO 3, NaOH. Mari kita membuat tabel.

Soal 9-1.

Dua buah labu berisi 100 ml larutan asam sulfat yang sama ditimbang secara seimbang. 1 g aluminium diteteskan ke dalam salah satu labu, yang larut seluruhnya. Berapa massa magnesium karbonat yang harus ditambahkan ke dalam labu kedua untuk mengembalikan keseimbangan yang terganggu?
Berapa konsentrasi molar minimum asam dalam larutan yang digunakan agar kesimpulan ini tidak ambigu? (10 poin).

Soal 9-2.

Pigmen putih tertua yang sampai kepada kita dalam karya lukisan kuda-kuda secara formal terdiri dari dua senyawa terkait dari logam divalen yang sama; perbandingan molar senyawa dalam pigmen adalah 1:2. Kedua senyawa tersebut larut dalam asam nitrat, sedangkan salah satunya tidak mengeluarkan gas.

Ketika 15,5 g pigmen dilarutkan dalam asam nitrat, 896 ml gas (n.s.) dengan massa jenis hidrogen 22 dilepaskan. Jika larutan yang dihasilkan diolah dengan larutan natrium sulfat berlebih, maka 18,18 g sedimen dapat diperoleh. Atur komposisi pigmen. (10 poin)

Soal 9-3.

Klorofil merupakan pigmen penting yang memberikan warna hijau pada daun tumbuhan dan proses fotosintesis. Ketika 89,2 mg klorofil dibakar dalam oksigen berlebih, empat zat berikut akan terbentuk: 242 mg gas yang mengkarbonasi minuman, 64,8 mg cairan yang menjadi dasar minuman ini, 5,6 mg gas, yang paling melimpah di atmosfer bumi, dan 4,00 mg bubuk putih yang merupakan oksida logam yang jumlah proton dalam inti atomnya 6 kali lebih besar dari jumlah elektron pada lapisan terluar kulit elektron.

Pertanyaan:
a) Zat apa yang terbentuk jika klorofil dibakar?
b) Unsur kimia apa yang termasuk dalam molekulnya? Temukan massanya
c) Hitung rumus klorofil, mengingat molekulnya mengandung satu atom logam.
d) Tuliskan persamaan reaksi pembakaran klorofil.
e) Apakah klorofil mengandung klorin? Apa kesamaan mereka?

(10 poin)

Soal 9-4.

Anda telah diberi campuran garam kering berikut: amonium sulfat, tembaga sulfat, seng sulfat, dan barium sulfat. Selain itu, Anda juga memiliki air, larutan encer kalium kaustik dan asam sulfat, serta peralatan laboratorium yang diperlukan.

Tulislah uraian tentang usaha pemisahan campuran dan memperoleh garam asli dalam bentuk murni.

Tuliskan persamaan reaksi yang akan Anda lakukan dalam kasus ini.

(10 poin)

Buatlah daftar peralatan minimum yang dibutuhkan.

Empat tabung reaksi berisi larutan transparan empat zat dengan konsentrasi 0,1 mol/L. Diketahui bahwa kation hidrogen, seng, barium dan natrium serta anion klorida, sulfat dan karbonat dapat ditemukan dalam larutan ini. Diketahui juga bahwa ion klorida hanya terdapat dalam satu larutan.

1) Zat apa saja yang terdapat dalam setiap tabung reaksi? Apakah opsi yang diusulkan adalah satu-satunya? Jelaskan pilihan Anda.

2) Jelaskan urutan tindakan yang memungkinkan Anda menentukan zat apa yang ada di setiap tabung reaksi tanpa menggunakan bantuan reagen lain.

3) Tuliskan persamaan reaksi yang Anda usulkan dalam bentuk molekul dan ion dan tunjukkan tanda-tanda terjadinya.

(10 poin)

Jumlahnya 50 poin.

Hidrogen halida dan asam hidrohalat. Semua hidrogen halida (rumus umumnya dapat ditulis sebagai NG) adalah gas tidak berwarna dengan bau menyengat dan beracun. Mereka larut dengan baik dalam air dan berasap di udara lembab, karena mereka menarik uap air di udara, membentuk awan berkabut.

Gambar 93 mengilustrasikan percobaan yang dengan jelas menunjukkan kelarutan hidrogen klorida yang baik dalam air (dalam kondisi normal, sekitar 500 volumenya dilarutkan dalam satu volume air).

Beras. 93.
Pelarutan hidrogen klorida dalam air:
a - di awal percobaan; b - beberapa saat setelah itu terjadi

Larutan hidrogen halida dalam air bersifat asam, yaitu HF - hidrofluorat, atau hidrofluorat, asam, HCl - hidroklorik, atau asam klorida, HBr - asam hidrobromat, HI - asam hidroiodik. Kemampuannya untuk berdisosiasi secara elektrolitik dengan pembentukan kation hidrogen meningkat dari HF ke HI.

Asam hidrohalat yang paling kuat adalah asam hidroiodik, dan yang paling lemah adalah asam fluorida. Kekuatan kimia yang luar biasa koneksi H-F(Oleh karena itu, asam fluorida berdisosiasi lemah dalam air) disebabkan oleh kecilnya ukuran atom F dan, oleh karena itu, kecilnya jarak antara inti atom hidrogen dan fluor. Jari-jari atom bertambah dari F ke I, maka jari-jari atom juga bertambah jarak N-G, kekuatan molekul menurun dan, karenanya, kemampuan disosiasi elektrolitik meningkat.

Yang paling penting secara teknis adalah hidrogen klorida dan asam klorida. Dalam industri, hidrogen klorida diproduksi melalui sintesis dari hidrogen dan klorin:

H 2 + Cl 2 = 2HCl.

Dalam kondisi laboratorium, untuk menghasilkan hidrogen klorida, digunakan reaksi yang dilakukan dengan pemanasan (Gbr. 94):

Beras. 94.
Memperoleh hidrogen klorida

Terjadinya reaksi yang ireversibel ini difasilitasi oleh volatilitas HCl.

Asam klorida adalah cairan tidak berwarna yang menguap di udara dan sedikit lebih berat daripada air. Ini adalah asam khas yang bereaksi dengan logam, oksida logam, hidroksida, dan garam (berikan persamaan untuk reaksi yang sesuai dan karakterisasikan berdasarkan teori disosiasi elektrolitik serta proses oksidasi dan reduksi di mana hal ini terjadi).

Asam klorida banyak digunakan dalam industri (Gbr. 95).

Beras. 95.
Penerapan asam klorida:
1 - membersihkan permukaan logam; 2 - menyolder; 3 - memperoleh garam; 4 - produksi plastik dan bahan sintetis lainnya; 5 - menerima obat-obatan; 6 - produksi cat

Garam dari asam hidrohalat. Asam hidrohalat membentuk garam: fluorida, klorida, bromida, dan iodida. Klorida, bromida, dan iodida dari banyak logam sangat larut dalam air.

Untuk menentukan ion klorida, bromida dan iodida dalam larutan dan membedakannya, gunakan reaksi dengan perak nitrat AgNO 3 (Gbr. 96). Sebagai hasil dari reaksi klorida (dan asam klorida itu sendiri) dengan reagen ini, endapan putih seperti keju dari perak klorida AgCl mengendap; persamaan ionik yang disingkat dari reaksi ini ditulis sebagai berikut:

Ag + + Cl - = AgCl↓.

Beras. 96.
Reaksi kualitatif terhadap ion halida (Cl -, Br -, I -)

Dalam reaksi dengan asam hidrobromat dan garamnya dan dengan asam hidroiodik dan garamnya, endapan juga terbentuk, tetapi hanya berwarna kuning, yang berbeda warnanya:

Percobaan laboratorium No.26
Reaksi kualitatif terhadap ion halida

Tetapi untuk pengenalan asam fluorida dan garamnya (fluorida), perak nitrat tidak cocok sebagai reagen, karena perak fluorida AgF yang dihasilkan larut dalam air. Untuk membuktikan adanya ion F - fluorida dalam larutan, Anda dapat menggunakan reaksi dengan ion kalsium Ca 2+, karena kalsium fluorida CaF 2 mengendap (Gbr. 97).

Beras. 97.
Reaksi kualitatif terhadap ion fluorida F -

Asam fluorida mendapatkan namanya karena sifatnya yang unik: ketika berinteraksi dengan silikon (IV) oksida, yang merupakan bagian dari kaca, asam tersebut seolah-olah meleleh:

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O.

Reaksi ini digunakan untuk membuat prasasti dan desain pada kaca. Lapisan tipis parafin diaplikasikan pada kaca, sebuah desain digores ke dalamnya, dan kemudian produk direndam dalam larutan asam fluorida. Misalnya, seniman Lituania M. Ciurlionis menciptakan sekitar 30 karya seni (Gbr. 98).

Beras. 98.
Reproduksi lukisan karya M. K. Ciurlionis (1875-1911) dari siklus “Musim Dingin”. 1907

Halogen di alam. Halogen ada di alam hanya dalam keadaan terikat. Diantaranya, yang paling umum adalah klorin (0,19% berat kerak bumi) dan fluor (0,03%).

Senyawa klor alami yang paling penting adalah halit NaCl (Gbr. 99), yang telah Anda pahami secara detail tahun lalu. Halit ditambang dengan menambang endapan garam batu - natrium klorida padat.

Beras. 99.
Garam batu

Selain halit, ditemukan kalium klorida KCl alami. Ini adalah mineral sylvin (Gbr. 100) dan sylvinite (campuran KCl dan NaCl, komposisinya tercermin dari rumus KCl NaCl).

Beras. 100.
Silvin

Mineral fluor alami adalah fluorit, atau fluorspar CaF 2 (Gbr. 101).

Beras. 101.
fluorspar

Brom dan yodium adalah elemen jejak dan tidak membentuk mineralnya sendiri. Unsur-unsur ini terkonsentrasi di perairan samudera dan lautan, di perairan sumur bor, serta di alga (Gbr. 102).

Beras. 102.
Rumput laut rumput laut kaya akan yodium

Kata-kata dan konsep baru

1. Hidrogen halida.
2. Asam hidrohalat: hidrofluorik, atau hidrofluorik, hidroklorik, atau hidroklorik, hidrobromik, hidroiodik.
3. Halida: fluorida, klorida, bromida, iodida. Reaksi kualitatif terhadap ion halida.
4. Senyawa halogen alami: halit, sylvin, sylvinite, fluorite.

Tugas untuk pekerjaan mandiri