См. >>> Введение и условные обозначения

Лабораторная работа 2. Химия элементов VIIA-группы (галогены)

2.1. Простые вещества

2.1.1. Получение простых веществ (Внимание, тяга!)

Набл.: Название газа в П₁, П₂, П₃, У₁; его действие на иодид-ион. Цвет и названия всех продуктов реакций.

Комм.: Что общего между реакциями 2.1.1? Соблюдается ли для них критерий протекания окислительно-восстановительных реакций в стандартных условиях? Почему рекомендовано использование твердых реагентов и концентрированных растворов? Какова роль нагревания? Как в VIIA-группе от фтора к иоду меняется агрегатное состояние простых веществ при комнатной температуре?

2.1.2. Взаимодействие с водой

Примеч.: Инд - лакмусовая бумага, синяя.

Набл.: Окраска растворов, рН растворов, тип среды. Цвет лакмуса через 5-10 мин (время t) после начала опыта П₁.

Комм.: Чем обусловлена кислотная среда растворов П₁ и П₂? Сравните протолитические свойства хлороводорода и хлорноватистой кислоты. Почему со временем происходит обесцвечивание лакмуса в П₁? Какое вещество останется в растворе после 2-3 суток хранения хлорной воды в открытом сосуде? По результатам опытов сравните степень дисмутации простых веществ в воде и объясните, почему не идет реакция в П₃.

2.1.3. Растворимость в органическом растворителе

Примеч.: Органический растворитель, не смешивающийся с водой - тетрахлорид углерода, бензин, гексан, толуол и др.

Набл.: Цвет растворов.

Комм.: Сравните различное отношение диброма и дииода к воде и к органическому растворителю. Обратите внимание на характерную окраску органической фазы после экстракции (извлечения) галогенов из водной фазы.

2.1.4. Окислительные свойства

Примеч.: Органический растворитель, не смешивающийся с водой - тетрахлорид углерода, бензин, гексан, толуол и др.

Набл.: Окраска водной и органической фазы после отстаивания в течение времени t. Какой продукт переходит в органическую фазу в каждом из рассмотренных случаев? Сравните с результатами опыта 2.1.3.

Комм.: Как в ряду хлор - бром - иод меняются окислительные свойства дигалогенов? При ответе используйте значения стандартных потенциалов.

2.1.5. Комплексообразование

Набл.: Сравнение окраски в П₁ и П₂. Название растворимого продукта в П₂.

Комм.: Какова причина перехода иода в раствор в присутствии иодид-иона?

2.2. Галогениды

У₁: Внимание: сосуд-приемник должен быть совершенно сухим! хлорид натрия (тв) + серная кислота (конц,15к) + Т= газ; после появления над отверстием приемника густого "тумана" закрыть приемник пробкой, погрузить отверстием вниз в чашку с водой, затем открыть под водой пробку; газ + вода = раствор; раствор использовать в опытах 2.2.1, П₁ и П₂.
П₁: раствор (см. У₁) (5к) + Инд = рН.
П₂: раствор (см. У₁) (5к) + катион диртути(2+) (2к) = осадок.
П₃: бромная вода (4к) + сероводородная вода (п/к, до обесцвечивания); + Т= осадок; раствор отфильтровать; раствор-фильтрат разделить на две порции - П₄ и П₅.
П₄: раствор (см. П₃) + Инд = рН.
П₅: раствор (см. П₃) + катион диртути(2+) (2к) = осадок.
П₆: иод (тв) + вода (10к) + сероводородная вода (п/к, до обесцвечивания); + T (довести до кипения) = осадок; раствор отфильтровать; раствор-фильтрат разделить на две порции − П₇ и П₈.
П₇: раствор (см. П₆) + Инд = рН.
П₈: раствор (см. П₆) + катион свинца(II) (2к) = осадок.

Примеч.: Инд - лакмусовая бумага, синяя.

Набл.: Состав осадка и растворов в опытах П₃ и П₆; рН растворов галогеноводородов и тип среды в П₁, П₄ и П₇. Цвет галогенидов ртути(I) и свинца(II) в П₂, П₅ и П₈. Условия их осаждения с учетом ПР.

Комм.: Охарактеризуйте протолитические свойства галогеноводородов. Почему для получения бромоводорода и иодоводорода непригодны реакции, аналогичные использованной для хлороводорода (У₁)? Для ответа привлеките значения потенциалов и результаты опытов 2.2.2. Как еще можно получить бромоводород и иодоводород в лаборатории?

2.2.2. Восстановительные свойства (Внимание, тяга!)

Набл.: Цвет и состав продуктов реакций с учетом результатов пробы на фильтровальной бумаге.

Комм.: Почему взаимодействие хлорида натрия с концентрированной серной кислотой не имеет окислительно-восстановительного характера (см. опыт 2.2.1, У₁)? В чем причина различия в составе газообразных продуктов восстановления серной кислоты под действием бромида калия и иодида калия? Как меняется восстановительная способность галогенид-ионов в ряду хлорид - бромид - иодид?

2.3. Кислородные соединения

П₁: оксохлорат(I) кальция (тв) + хлороводородная кислота (конц,5к) = газ; + иодид-ион (1к, ф/б) = окраска.
П₂: гидроксид-ион (5к) + бромная вода (п/к) = обесцвечивание; + катион оксония (п/к) = изменение окраски раствора.
П₃: триоксоиодат(V)-ион (5к) + иодид-ион (3к) =/= ; + катион оксония (п/к) = окраска раствора.

Набл.: Цвет и состав продуктов окислительно-восстановительных реакций. Значения потенциала.

Комм.: Охарактеризуйте окислительные свойства кислородных соединений галогенов в зависимости от степени окисления галогена и кислотности среды. Дайте оценку протолитическим свойствам кислородных кислот хлора, брома и иода в зависимости от степени окисления галогена.

2.4. Контрольное задание

По результатам опытов и литературным данным заполните таблицу, отмечая состав, агрегатное состояние и цвет продуктов, в том числе цвет органической фазы.
По горизонтали − р е а г е н т ы: Li⁺, Hg₂²⁺, Ag⁺, Pb²⁺, хлорная вода, бромная вода, MnO₄⁻, H₃O⁺ + органический растворитель. По вертикали: а н и о н ы F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻.

Получите нумерованный контрольный раствор и, пользуясь таблицей, установите опытным путем присутствие в нем одного из указанных анионов. Тестирование проводите по таблице слева направо.

П₁: контрольный раствор (3к) + катион лития (3к) = ...
П₂: контрольный раствор (3к) + катион диртути(2+) (2к) = ...

Набл.: Результаты опытов П₁, П₂ ...

Комм.: По результатам опытов определите, какой ион находится в контрольном растворе.

<<< Предыдущая работа || Оглавление || Следующая работа >>>

©2011 Copyright by ALHIMIK