Reševanje kvalitativnih problemov prepoznavanja snovi v plastenkah brez nalepk vključuje vrsto operacij, po rezultatih katerih lahko ugotovimo, katera snov je v določeni plastenki.
Prva faza odločitve je miselni eksperiment, ki je načrt delovanja in njihovih pričakovanih rezultatov. Za snemanje miselnega eksperimenta se uporablja posebna matrična tabela, ki označuje formule snovi, ki se določajo vodoravno in navpično. Na mestih, kjer se presekajo formule medsebojno delujočih snovi, so zabeleženi pričakovani rezultati opazovanj: - razvijanje plina, - prikazane so padavine, spremembe barve, vonja ali odsotnost vidnih sprememb. Če je glede na stanje problema mogoče uporabiti dodatne reagente, je bolje, da si pred sestavljanjem tabele zapišete rezultate njihove uporabe - tako lahko zmanjšate število snovi, ki jih je treba določiti v tabeli.
Rešitev problema bo torej sestavljena iz naslednjih korakov:
- predhodna obravnava posameznih reakcij in zunanjih značilnosti snovi;
- zapis formul in pričakovanih rezultatov parnih reakcij v tabelo,
- izvedba poskusa v skladu s tabelo (če gre za eksperimentalno nalogo);
- analiza rezultatov reakcij in njihova korelacija s specifičnimi snovmi;
- oblikovanje odgovora na problem.
Poudariti je treba, da miselni poskus in realnost ne sovpadata vedno popolnoma, saj se resnične reakcije izvajajo pri določenih koncentracijah, temperaturah in osvetlitvi (npr. AgCl in AgBr sta enaka v električni svetlobi). Miselni eksperiment pogosto spregleda številne malenkosti. Na primer, Br 2 /aq je popolnoma razbarvan z raztopinami Na 2 CO 3, On 2 SiO 3, CH 3 COONa; tvorba oborine Ag 3 PO 4 se ne pojavi v močno kislem okolju, saj sama kislina ne daje te reakcije; glicerol tvori kompleks s Сu (OH) 2, vendar ne tvori s (CuOH) 2 SO 4, če ni presežka alkalije itd. Dejansko stanje se ne ujema vedno s teoretično napovedjo in v tem poglavju " idealne" matrične tabele in "resničnost" bodo včasih drugačne. In da bi razumeli, kaj se v resnici dogaja, poiščite vsako priložnost za eksperimentalno delo z rokami v lekciji ali izbirnem predmetu (hkrati ne pozabite na varnostne zahteve).
Primer 1 Oštevilčene viale vsebujejo raztopine naslednjih snovi: srebrov nitrat, klorovodikova kislina, srebrov sulfat, svinčev nitrat, amoniak in natrijev hidroksid. Brez uporabe drugih reagentov ugotovite, v kateri steklenici se raztopina katere snovi nahaja.
rešitev. Za rešitev problema bomo sestavili matrično tabelo, v katero bomo v ustrezne kvadratke pod diagonalo, ki jo seka, vpisali podatke opazovanj rezultatov spajanja snovi ene epruvete z drugimi.
Opazovanje rezultatov zaporednega vlivanja vsebine nekaterih oštevilčenih epruvet v vse druge:
1 + 2 - izloča se bela oborina; ;
1 + 3 - ni vidnih sprememb;
| Snovi | 1. AgNO3, | 2. HCl | 3. Pb(NO 3) 2, | 4.NH4OH | 5.NaOH |
| 1. AgNO3 | X | AgCl bela | - | oborina se raztopi | Ag 2 O rjava |
| 2. HCl | bela | X | PbCl 2 bel, | - | _ |
| 3. Pb(NO 3) 2 | - | beli PbCl 2 | X | Pb(OH) 2 motnost) | Pb(OH) 2 bel |
| 4.NH4OH | - | - | (oblačenje) | - | |
| S. NaOH | rjav | - | bela | - | X |
1 + 4 - odvisno od vrstnega reda odvajanja raztopin lahko nastane oborina;
1 + 5 - nastane rjava oborina;
2 + 3 - izloča se bela oborina;
2 + 4 - vidnih sprememb ni opaziti;
2+5 - vidnih sprememb ni;
3+4 - opazna je motnost;
3 + 5 - izpade bela oborina;
4 + 5 - vidnih sprememb ni.
Nadalje zapišimo enačbe potekajočih reakcij v tistih primerih, ko opazimo spremembe v reakcijskem sistemu (nastajanje plina, padavina, sprememba barve) in vpišimo formulo opazovane snovi ter pripadajoči kvadrat matrične tabele nad diagonalo ki ga seka:
| I. 1 + 2: | AgNO 3 + Hcl | AgCl + HNO3; | |
| II. 1+5: | 2AgNO3 + 2NaOH | Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O; | |
| rjava (2AgOH Ag 2 O + H 2 O) | |||
| III. 2+3: | 2HCl + Pb (NO 3) 2 | PbCl2 + 2HNO3; | |
| bela | |||
| IV. 3+4: | Pb(NO 3) 2 + 2NH 4 OH | Pb (OH) 2 + 2NH 4 NO 3; | |
| motnost | |||
| V.3 + 5: | Pb(NO 3) 2 + 2NaOH | Pb(OH) 2 + 2NaNO 3 | |
| bela |
(ko presežku alkalije dodamo svinčev nitrat, se lahko oborina takoj raztopi).
Tako na podlagi petih poskusov ločimo snovi v oštevilčenih epruvetah.
Primer 2. Osem oštevilčenih epruvet (od 1 do 8) brez napisov vsebuje suhe snovi: srebrov nitrat (1), aluminijev klorid (2), natrijev sulfid (3), barijev klorid (4), kalijev nitrat (5), fosfat. kalij (6), pa tudi raztopine žveplove (7) in klorovodikove (8) kisline. Kako brez dodatnih reagentov, razen vode, razlikovati med temi snovmi?
rešitev. Najprej raztopimo trdne snovi v vodi in v epruvetah označimo, kje so končale. Naredimo tabelo-matriko (kot v prejšnjem primeru), v katero bomo pod in nad diagonalo, ki jo seka, vnesli opazovalne podatke rezultatov spajanja snovi enih epruvet z drugimi. V desnem delu tabele bomo uvedli dodaten stolpec »splošen rezultat opazovanja«, ki ga bomo izpolnili po koncu vseh poskusov in seštevku rezultatov opazovanj vodoravno od leve proti desni (glej npr. str. 178).
| 1+2: | 3AgNO3 + A1C1, | 3AgCl bela | + Al(NO3)3; | |
| 1 + 3: | 2AgNO 3 + Na 2 S | Ag 2S črna | + 2NaNO3; | |
| 1 + 4: | 2AgNO 3 + BaCl 2 | 2AgCl bela | + Ba(NO3)2; | |
| 1 + 6: | 3AgN0 3 + K 3 PO 4 | Ag 3 PO 4 rumena | + 3KNO 3 ; | |
| 1 + 7: | 2AgNO 3 + H 2 SO 4 | Ag,SO 4 bela | + 2HNOS ; | |
| 1 + 8: | AgNO 3 + HCl | AgCl bela | + HNO3; | |
| 2 + 3: | 2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O | 2Al(OH)3, | + 3H2S + 6NaCl; | |
| (Na 2 S + H 2 O NaOH + NaHS, hidroliza); | ||||
| 2 + 6: | AlCl 3 + K 3 PO 4 | A1PO 4 bela | + 3KCl; | |
| 3 + 7: | Na 2 S + H 2 SO 4 | Na2SO4 | + H 2 S | |
| 3 + 8: | Na 2 S + 2HCl | -2NaCl | +H2S; | |
| 4 + 6: | 3BaCl2 + 2K3PO4 | Ba 3 (PO 4) 2 bela | + 6KC1; | |
| 4 + 7 | BaCl 2 + H 2 SO 4 | BaSO4 bela | + 2HC1. | |
Vidne spremembe ne nastanejo le pri kalijevem nitratu.
S številom oborin in sproščanjem plina so vsi reagenti enolično določeni. Poleg tega se BaCl 2 in K 3 PO 4 razlikujeta po barvi oborine z AgNO 3: AgCl je bel, Ag 3 PO 4 pa rumen. Pri tem problemu je rešitev lahko preprostejša - katera koli kislinska raztopina vam omogoča takojšnjo izolacijo natrijevega sulfida, določa srebrov nitrat in aluminijev klorid. Med preostalimi tremi trdnimi snovmi sta barijev klorid in kalijev fosfat določena s srebrovim nitratom, klorovodikova in žveplova kislina pa barijev klorid.
Primer 3 Štiri neoznačene epruvete vsebujejo benzen, klorheksan, heksan in heksen. Z minimalnimi količinami in številom reagentov predlagajte metodo za določanje vsake od navedenih snovi.
rešitev. Snovi, ki jih je treba določiti, med seboj ne reagirajo, zato ni smiselno sestavljati tabele parnih reakcij.
Obstaja več metod za določanje teh snovi, ena od njih je podana spodaj.
Bromova voda takoj razbarva le heksen:
C 6 H 12 + Br 2 \u003d C 6 H 12 Br 2.
Klorheksan lahko ločimo od heksana tako, da spustimo produkte zgorevanja skozi raztopino srebrovega nitrata (v primeru klorheksana se obori bela oborina srebrovega klorida, netopna v dušikovi kislini, za razliko od srebrovega karbonata):
2C 6 H 14 + 19 O 2 \u003d 12 CO 2 + 14 H 2 O;
C 6 H 13 Cl + 9O 2 \u003d 6CO 2 + 6H 2 O + HC1;
HCl + AgNO 3 \u003d AgCl + HNO 3.
Benzen se od heksana razlikuje po zmrzovanju v ledeni vodi (za C 6 H 6 mp = +5,5 ° C in za C 6 H 14 mp = -95,3 ° C).
1. Enaki prostornini nalijemo v dve enaki čaši: eno z vodo, drugo z razredčeno raztopino žveplove kisline. Kako brez kakršnih koli kemičnih reagentov pri roki razlikovati med temi tekočinami (raztopine ne morete okusiti)?
2. Štiri epruvete vsebujejo praške bakrovega (II) oksida, železovega (III) oksida, srebra in železa. Kako prepoznati te snovi z uporabo samo enega kemičnega reagenta? Priznanje po videz izključena.
3. Štiri oštevilčene epruvete vsebujejo suh bakrov(II) oksid, saje, natrijev klorid in barijev klorid. Kako z minimalno količino reagentov ugotoviti, v kateri od epruvet je katera snov? Svoj odgovor utemelji in potrdi z enačbami pripadajočih kemijskih reakcij.
4. V šestih neoznačenih epruvetah so brezvodne spojine: fosforjev(V) oksid, natrijev klorid, bakrov sulfat, aluminijev klorid, aluminijev sulfid, amonijev klorid. Kako lahko določite vsebino vsake epruvete, če obstaja samo niz praznih epruvet, voda in gorilnik? Predlagajte načrt analize.
5 . Štiri neoznačene epruvete vsebujejo vodne raztopine natrijevega hidroksida, klorovodikove kisline, pepelike in aluminijevega sulfata. Predlagajte način za določanje vsebine vsake epruvete brez uporabe dodatnih reagentov.
6 . Oštevilčene epruvete vsebujejo raztopine natrijevega hidroksida, žveplove kisline, natrijevega sulfata in fenolftaleina. Kako razlikovati med temi raztopinami brez uporabe dodatnih reagentov?
7. Neoznačeni kozarci vsebujejo naslednje posamezne snovi: prah železa, cinka, kalcijevega karbonata, kalijevega karbonata, natrijevega sulfata, natrijevega klorida, natrijevega nitrata ter raztopine natrijevega hidroksida in barijevega hidroksida. Na voljo nimate drugih kemičnih reagentov, vključno z vodo. Naredite načrt za določitev vsebine vsakega kozarca.
8 . Štirje oštevilčeni kozarci brez nalepk vsebujejo trden fosforjev (V) oksid (1), kalcijev oksid (2), svinčev nitrat (3), kalcijev klorid (4). Določite, kateri kozarec vsebuje posamezno od teh spojin, če je znano, da snovi (1) in (2) burno reagirata z vodo, snovi (3) in (4) pa se raztopita v vodi, nastali raztopini (1) in (3) pa lahko reagirata z vsemi druge raztopine s tvorbo padavin.
9 . Pet epruvet brez nalepk vsebuje raztopine hidroksida, sulfida, klorida, natrijevega jodida in amoniaka. Kako določiti te snovi z enim dodatnim reagentom? Navedite enačbe kemijskih reakcij.
10. Kako samo po teh raztopinah prepoznati raztopine natrijevega klorida, amonijevega klorida, barijevega hidroksida, natrijevega hidroksida, ki so v posodah brez nalepk?
11. . Osem oštevilčenih epruvet vsebuje vodne raztopine klorovodikove kisline, natrijevega hidroksida, natrijevega sulfata, natrijevega karbonata, amonijevega klorida, svinčevega nitrata, barijevega klorida, srebrovega nitrata. Z indikatorskim papirjem in izvajanjem poljubnih reakcij med raztopinami v epruvetah ugotovite, katera snov je v vsaki izmed njih.
12. Dve epruveti vsebujeta raztopini natrijevega hidroksida in aluminijevega sulfata. Kako jih ločiti, če je mogoče, brez uporabe dodatnih snovi, samo z eno prazno epruveto ali celo brez nje?
13. V petih oštevilčenih epruvetah so raztopine kalijevega permanganata, natrijevega sulfida, bromove vode, toluena in benzena. Kako z uporabo samo imenovanih reagentov razlikovati med njimi? Uporabite za odkrivanje vsake od petih snovi njihove značilne lastnosti (navedite jih); podajte načrt za analizo. Napišite sheme potrebnih reakcij.
14. Šest neimenovanih bučk vsebuje glicerol, vodno raztopino glukoze, masleni aldehid (butanal), heksen-1, vodno raztopino natrijevega acetata in 1,2-dikloroetan. S samo brezvodnim natrijevim hidroksidom in bakrovim sulfatom kot dodatnima kemikalijama določite, kaj je v vsaki viali.
1. Za določitev vode in žveplove kisline lahko uporabite razlike v fizikalnih lastnostih: vrelišča in ledišča, gostota, električna prevodnost, lomni količnik itd. Najmočnejša razlika bo v električni prevodnosti.
2.
Praškom v epruvetah prilijemo klorovodikovo kislino. Srebro ne bo reagiralo. Pri raztapljanju železa se sprosti plin: Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2
Železov oksid (III) in bakrov oksid (II) se raztopita brez razvijanja plina in tvorita rumeno-rjave in modro-zelene raztopine: Fe 2 O 3 + 6HCl \u003d 2FeCl 3 + 3H 2 O; CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O.
3. CuO in C sta črna, NaCl in BaBr 2 pa bela. Edini reagent je lahko na primer razredčena žveplova kislina H 2 SO 4:
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (modra raztopina); BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (bela oborina).
Razredčena žveplova kislina ne reagira s sajami in NaCl.
4 . V vodo damo majhno količino vsake od snovi:
| CuSO 4 + 5H 2 O \u003d CuSO 4 5H 2 O | (nastane modra raztopina in kristali); |
| Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 S | (izloči se oborina in sprošča plin z neprijetnim vonjem); |
| AlCl 3 + 6H 2 O \u003d A1C1 3 6H 2 O + Q AlCl 3 + H 2 O AlOHCl 2 + HCl AlOHC1 2 + H 2 0 \u003d Al (OH) 2 Cl + HCl A1 (OH) 2 C1 + H 2 O \u003d A1 (OH) 2 + HCl |
(poteka burna reakcija, nastane obarjanje bazičnih soli in aluminijev hidroksid); |
| P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HPO 3 HPO 3 + H 2 O \u003d H 3 PO 4 |
(burna reakcija s sproščanjem veliko število segrevanja nastane bistra raztopina). |
Dve snovi - natrijev klorid in amonijev klorid - se raztopita, ne da bi reagirali z vodo; ločimo jih s segrevanjem suhih soli (amonijev klorid sublimira brez ostanka): NH 4 Cl NH 3 + HCl; ali po barvi plamena z raztopinami teh soli (natrijeve spojine obarvajo plamen rumeno).
5. Sestavite tabelo parnih interakcij navedenih reagentov
| Snovi | 1.NaOH | 2 HCl | 3. K 2 CO 3 | 4. Al 2 (SO 4) 3 | Skupni rezultat opazovanja |
| 1, NaOH | - | - | Al(OH)3 | 1 osnutek | |
| 2. HC1 | _ | CO2 | __ | 1 plin | |
| 3. K 2 CO 3 | - | CO2 | Al(OH)3 CO2 |
1 usedlina in 2 plina | |
| 4. Al 2 (S0 4) 3 | A1(OH) 3 | - | A1(OH) 3 CO2 |
2 prepiha in 1 plin | |
| NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O | |||||
| K 2 CO 3 + 2HC1 \u003d 2KS1 + H 2 O + CO 2 | |||||
3K 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O \u003d 2 Al (OH) 3 + 3CO 2 + 3K 2 SO 4;
Na podlagi predstavljene tabele lahko vse snovi določimo s številom padavin in nastajanjem plinov.
6.
Vse raztopine zmešamo v paru.Par raztopin, ki daje malinasto barvo - NaOH in fenolftalein.Raztopino maline dodamo v obe preostali epruveti. Kjer barva izgine - žveplova kislina, v drugem - natrijev sulfat. Treba je še razlikovati med NaOH in fenolftaleinom (epruveti 1 in 2).
A. Iz epruvete 1 dodajte kapljico raztopine veliki količini raztopine 2.
B. Iz epruvete 2 - kapljico raztopine dodamo veliki količini raztopine 1. V obeh primerih škrlatno obarvanje.
Raztopini A in B dodajte 2 kapljici raztopine žveplove kisline. Kjer barva izgine, je bila prisotna kapljica NaOH. (Če barva izgine v raztopini A, potem je NaOH v epruveti 1).
| Snovi | Fe | Zn | CaCO 3 | K 2 CO 3 | Na2SO4 | NaCl | NaNO 3 |
| Va(OH) 2 | usedlina | usedlina | rešitev | rešitev | |||
| NaOH | možno sproščanje vodika | rešitev | rešitev | rešitev | rešitev | ||
| V primeru dveh soli pri Ba(OH) 2 in v primeru štirih soli NaOH ni oborine. | temni prah (topen v alkalijah - Zn, netopen v alkalijah - Fe) | CaCO 3 daje oborino z obema alkalijama |
dajte eno usedlino, razlikujejo se po barvi plamena: K + - vijolična, Na + - rumena |
ne dajajte padavin; se razlikujejo po obnašanju pri segrevanju (NaNO 3 se stopi in nato razpade s sproščanjem O 2, nato NO 2 | |||
8 . Burno reagirajo z vodo: P 2 O 5 in CaO, da nastanejo H 3 PO 4 oziroma Ca (OH) 2:
P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 RO 4, CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.
Snovi (3) in (4) -Pb(NO 3) 2 in CaCl 2 - se raztopita v vodi. Rešitve lahko med seboj reagirajo na naslednji način:
| Snovi | 1. H 3 RO 4 | 2. Ca (OH) 2, | 3. Pb(NO 3) 2 | 4. CaCl2 |
| 1. H 3 RO 4 | CaHPO 4 | PbHPO 4 | CaHPO 4 | |
| 2. Ca (OH) 2 | Sanro 4 | Pb(OH)2 | - | |
| 3. Pb(NO 3) 2 | PbHPO 4 | Pb(OH)2 | PbCl 2 | |
| 4. CaCl 2 | CaHPO 4 | PbCl2 |
Tako raztopina 1 (H 3 PO 4) pri interakciji tvori oborine z vsemi drugimi raztopinami. Raztopina 3 - Pb(NO 3) 2 prav tako tvori oborine z vsemi drugimi raztopinami. Snovi: I -P 2 O 5, II -CaO, III -Pb (NO 3) 2, IV-CaCl 2.
V splošnem primeru bo precipitacija večine oborin odvisna od vrstnega reda odvajanja raztopin in presežka ene od njih (v velikem presežku H 3 PO 4 sta topna svinčev in kalcijev fosfat).
9.
Težava ima več rešitev, od katerih sta dve podani spodaj.
A. Dodajte raztopino bakrovega sulfata v vse epruvete:
2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2 (modra oborina);
Na 2 S + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + CuS (črna oborina);
NaCl + CuSO 4 (brez sprememb v razredčeni raztopini);
4NaI+2CuSO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2CuI+I 2 (rjava oborina);
4NH 3 + CuSO 4 = Cu(NH 3) 4 SO 4 (modra raztopina ali modra oborina, topna v presežku raztopine amoniaka).
b. Dodajte raztopino srebrovega nitrata v vse epruvete:
2NaOH + 2AgNO 3 \u003d 2NaNO 3 + H 2 O + Ag 2 O (rjava oborina);
Na 2 S + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Ag 2 S (črna oborina);
NaCl + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl (bela oborina);
NaI + AgNO 3 = NaNO 3 + AgI (rumena oborina);
2NH 3 + 2AgNO 3 + H 2 O = 2NH 4 NO 3 + Ag 2 O (rjava oborina).
Ag 2 O se raztopi v presežku raztopine amoniaka: Ag 2 0 + 4NH 3 + H 2 O = 2OH.
10 . Za prepoznavanje teh snovi je treba izvesti medsebojne reakcije vseh raztopin:
| Snovi | 1.NaCl | 2.NH4C1 | 3.Ba(OH), | 4.NaOH | Splošni rezultat opazovanja |
| 1.NaCl | ___ | _ | _ | interakcije niso opazili | |
| 2.NH4Cl | _ | X | NH3 | NH3 | plin se sprošča v dveh primerih |
| 3. Ba (OH) 2 | - | NH3 | X | - | |
| 4.NaOH | - | NH3 | - | X | v enem primeru se sprošča plin |
NaOH in Ba(OH) 2 ločimo po različnih barvah plamena (Na+ je obarvan rumeno, Ba 2+ pa zeleno).
11. Določite kislost raztopin z indikatorskim papirjem:
1) kislo okolje - Hcl, NH 4 C1, Pb (NO 3) 2;
2) nevtralni medij - Na 2 SO 4, ВаС1 2, AgNO 3;
3) alkalno okolje - Na 2 CO 3, NaOH. Naredimo mizo.
Problem 9-1.
Na tehtnici uravnotežimo dve bučki, v kateri nalijemo 100 ml enake raztopine žveplove kisline. V eno od bučk smo spustili 1 g aluminija, ki se je popolnoma raztopil. Kolikšno maso magnezijevega karbonata moramo dodati v drugo bučko, da se vzpostavi porušeno ravnotežje?
Kolikšna mora biti najmanjša molska koncentracija kisline v uporabljeni raztopini, da bo ta sklep nedvoumen? (10 točk).
Problem 9-2.
Najstarejši beli pigment, ki je prišel do nas v delih štafelajnega slikarstva, je formalno sestavljen iz dveh povezanih spojin iste dvovalentne kovine; molsko razmerje spojin v pigmentu je 1:2. Obe spojini se raztopita v dušikovi kislini, ena od njiju brez sproščanja plina.
Pri raztapljanju 15,5 g pigmenta v dušikovi kislini se sprosti 896 ml plina (N.O.) z gostoto vodika 22. Če nastalo raztopino obdelamo s presežkom raztopine natrijevega sulfata, lahko dobimo 18,18 g oborine. . Nastavite sestavo pigmenta. (10 točk)
Problem 9-3.
Klorofil je pomemben pigment, ki zagotavlja zeleno barvo rastlinskih listov in proces fotosinteze. Pri zgorevanju 89,2 mg klorofila v presežku kisika nastanejo naslednje štiri snovi: 242 mg plina, ki karbonizira pijače, 64,8 mg tekočine, ki je osnova teh pijač, 5,6 mg plina, ki je največ v zemeljske atmosfere in 4,00 mg belega prahu, ki je kovinski oksid, v katerem je število protonov v jedru atoma 6-krat večje od števila elektronov v zunanji plasti elektronske ovojnice.
vprašanja:
a) Katere snovi so nastale pri zgorevanju klorofila?
b) Kateri kemični elementi so vključeni v njegovo molekulo? Poiščite njihove mase
c) Izračunajte formulo klorofila ob upoštevanju, da njegova molekula vsebuje en kovinski atom.
d) Zapišite enačbo za reakcijo gorenja klorofila.
e) Ali klorofil vsebuje klor? Kaj imajo skupnega?
(10 točk)
Naloga 9-4.
Dobili ste mešanico naslednjih suhih soli: amonijev sulfat, bakrov sulfat, cinkov sulfat in barijev sulfat. Poleg tega so vam na voljo voda, razredčene raztopine jedkega kalija in žveplove kisline ter potrebna laboratorijska oprema.
Opišite delo za ločevanje zmesi in pridobivanje prvotnih soli v čisti obliki. Napišite enačbe za reakcije, ki jih boste v tem primeru izvedli.
Naredite seznam minimalne potrebne opreme.
(10 točk)
Naloga 9-5.
V štirih epruvetah so prozorne raztopine štirih snovi s koncentracijo 0,1 mol/l. Znano je, da je v teh raztopinah mogoče zaznati vodikove, cinkove, barijeve in natrijeve katione ter kloridne, sulfatne in karbonatne anione. Znano je tudi, da je kloridni ion prisoten le v eni raztopini.
1) Katere snovi so lahko v vsaki epruveti? Je predlagana možnost edina? Pojasnite svojo izbiro.
2) Opišite zaporedje dejanj, ki vam omogočajo, da ugotovite, katera snov je v posamezni epruveti, ne da bi pri tem uporabili druge reagente.
3) Napišite enačbe reakcij, ki ste jih predlagali, v molekularni in ionski obliki ter navedite znake njihovega poteka.
(10 točk)
Skupaj 50 točk.
Vodikovi halogenidi in halogenovodikove kisline. Vsi vodikovi halogenidi (njihovo splošno formulo lahko zapišemo kot NG) so brezbarvni plini z ostrim vonjem in strupeni. Zelo dobro se topijo v vodi in kadijo v vlažnem zraku, saj privlačijo vodno paro v zraku in tvorijo meglen oblak.
Slika 93 ponazarja poskus, ki nazorno kaže dobro topnost vodikovega klorida v vodi (pri normalnih pogojih se ga v enem volumnu vode raztopi približno 500 volumnov).
riž. 93.
Raztapljanje vodikovega klorida v vodi:
a - na začetku poskusa; b - nekaj časa po njegovem prehodu
Raztopine vodikovih halogenidov v vodi so kisline, to so HF - fluorovodikova ali fluorovodikova kislina, HCl - klorovodikova ali klorovodikova kislina, HBr - bromovodikova kislina, HI - jodovodikova kislina. Njihova sposobnost elektrolitske disociacije s tvorbo vodikovih kationov se poveča od HF do HI.
Najmočnejša halogenvodikova kislina je jodovodikova, najšibkejša pa fluorovodikova kislina. Velika kemična moč H-F vezi(zato fluorovodikova kislina šibko disociira v vodi) je posledica majhne velikosti atoma F in s tem majhne razdalje med jedri vodikovih in fluorovih atomov. S povečanjem polmera atoma od F do I in se poveča razdalja H-H, moč molekul se zmanjša in s tem se poveča sposobnost elektrolitske disociacije.
Tehnično najpomembnejši sta vodikov klorid in klorovodikova kislina. V industriji se vodikov klorid pridobiva s sintezo iz vodika in klora:
H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl.
V laboratorijskih pogojih se za pridobivanje vodikovega klorida uporablja reakcija, ki se izvaja pri segrevanju (slika 94):
riž. 94.
Pridobivanje vodikovega klorida
Hlapnost HCl prispeva k ireverzibilnemu poteku te reakcije.
Klorovodikova kislina je brezbarvna kadeča se tekočina, ki je nekoliko težja od vode. Je tipična kislina, ki reagira s kovinami, kovinskimi oksidi in hidroksidi ter solmi (podajte enačbe za ustrezne reakcije in jih opišite v luči teorije elektrolitske disociacije ter procesov oksidacije in redukcije, kjer je to primerno).
Klorovodikova kislina se pogosto uporablja v industriji (slika 95).
riž. 95.
Uporaba klorovodikove kisline:
1 - čiščenje površine kovin; 2 - spajkanje; 3 - pridobivanje soli; 4 - proizvodnja plastike in drugih sintetičnih materialov; 5 - pridobivanje zdravil; 6 - proizvodnja barve
Soli halogenvodikovih kislin. Halovodikove kisline tvorijo soli: fluoride, kloride, bromide in jodide. Kloridi, bromidi in jodidi mnogih kovin so dobro topni v vodi.
Za določanje kloridnih, bromidnih in jodidnih ionov v raztopini in njihovo razlikovanje se uporablja reakcija s srebrovim nitratom AgNO 3 (slika 96). Kot rezultat reakcije kloridov (in same klorovodikove kisline) s tem reagentom se izloči bela strjena oborina srebrovega klorida AgCl, skrajšana ionska enačba te reakcije je zapisana takole:
Ag + + Cl - = AgCl↓.
riž. 96.
Kvalitativne reakcije na halogenidne ione (Cl -, Br -, I -)
Pri reakcijah z bromovodikovo kislino in njenimi solmi ter z jodovodikovo kislino in njenimi solmi nastajajo tudi oborine, vendar le rumene barve, ki se razlikujejo po odtenkih:
Laboratorijski poskus št. 26
Kvalitativna reakcija na halogenidne ione
Toda za prepoznavanje fluorovodikove kisline in njenih soli (fluoridov) srebrov nitrat kot reagent ni primeren, saj je nastali srebrov fluorid AgF topen v vodi. Za dokaz prisotnosti fluoridnih ionov F - v raztopini lahko uporabimo reakcijo s kalcijevimi ioni Ca 2+, saj se kalcijev fluorid CaF 2 obori (slika 97).
riž. 97.
Kvalitativna reakcija na fluoridni ion F -
Fluorovodikova kislina je dobila ime zaradi svoje edinstvene lastnosti: pri interakciji s silicijevim (IV) oksidom, ki je del stekla, kako ga stopiti:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O.
Ta reakcija se uporablja za izdelavo napisov in risb na steklu. Na steklo nanesemo tanek sloj parafina, po katerem narišemo vzorec, nato pa izdelek potopimo v raztopino fluorovodikove kisline. Tako je na primer litovski umetnik M. Čiurlionis ustvaril približno 30 umetniških del (slika 98).
riž. 98.
Reprodukcije slik M. K. Chiurlionisa (1875-1911) iz cikla "Zima". 1907
Halogeni v naravi. Halogeni v naravi obstajajo samo v vezanem stanju. Med njimi sta najpogostejša klor (0,19 % mase zemeljske skorje) in fluor (0,03 %).
Najpomembnejša naravna spojina klora je halit NaCl (slika 99), z njim ste se podrobneje seznanili lani. Halit se pridobiva z rudarskimi nahajališči kamene soli - trdnega natrijevega klorida.
riž. 99.
Kamena sol
Poleg halita najdemo naravni kalijev klorid KCl. To sta minerala silvin (slika 100) in silvinit (mešanica KCl in NaCl, katere sestavo odraža formula KCl NaCl).
riž. 100.
Silvin
Naravni mineral fluora je fluorit ali fluorit CaF 2 (slika 101).
riž. 101.
fluorit
Brom in jod sta razpršena elementa in ne tvorita lastnih mineralov. Ti elementi so koncentrirani v vodah oceanov in morij, v vodah vrtin in tudi v algah (slika 102).
riž. 102.
Morske alge alg so bogate z jodom
Nove besede in pojmi
- Vodikovi halogenidi.
- Halovodikove kisline: fluorovodikova ali fluorovodikova, klorovodikova ali klorovodikova, bromovodikova, jod-vodikova.
- Halidi: fluoridi, kloridi, bromidi, jodidi. Kvalitativne reakcije na halogenidne ione.
- Naravne halogenske spojine: halit, silvin, silvinit, fluorit.
