|
Демонстрационные
|
Опыт 12.1. Получение оксида хрома(III) Реактивы . Кристаллический дихромат калия K2Cr2O7, сахароза С12H22O11, этанол C2H5OH.Посуда и приборы . Стеклянный колокол емкостью 10–15 л, асбестовый лист, размер которого больше основания колокола, две фарфоровые ступки с пестиками, шпатель, капельница, фарфоровая чашка, лучинка.Описание опыта. Дихромат калия и сахарозу предварительно тщательно истирают в порошок в отдельных ступках. Затем на дно фарфоровой чашки помещают 0,8–1,0 г сахарозы, 5 г дихромата калия и добавляют несколько капель этилового спирта. Шпателем тщательно перемешивают пропитанную этанолом массу. Затем ее поджигают с помощью лучинки. Через некоторое время смесь начинает шипеть и дымиться, а часть ее приобретает ярко-красный цвет и напоминает кратер вулкана. Для замедления реакции фарфоровую чашку закрывают колпаком. Протекающий процесс описывается уравнением реакции: 8K2Cr2O7 + C12H22O11 = 8Cr2O3 + 4CO2↑ + 8K2CO3 + 11H2O Опыт 12.2. Амфотерность гидроксида хрома(III) Реактивы . Разбавленные (5%-ные) водные растворы сульфата хрома(III)-калия KCr(SO4)2, гидроксида калия KOH, серной кислоты H2SO4, аммиака NH3 (гидрат аммиака NH3 . H2O).Посуда и приборы. Магнитная мешалка, химические стаканы емкостью 250–400 мл (3 шт.).Описание опыта. В химический стакан наливают около 100 мл раствора сульфата хрома(III)-калия, ставят его на магнитную мешалку и при перемешивании добавляют раствор аммиака до выпадения серо-зеленого осадка гидроксида хрома(III): 2KCr(SO4)2 + 6NH3 . H2O = 2Cr(OH)3↓ + K2SO4 + 3(NH4)2SO4
К содержимому стакана при перемешивании добавляют примерно равный объем воды. Затем, остановив перемешивание, осадок делят на три части. Одну порцию осадка оставляют в первом стакане для сравнения, а две другие переносят во второй и третий стаканы. Во второй стакан добавляют при перемешивании раствор гидроксида калия до образования прозрачного зеленого раствора, содержащего гексагидроксохромат(III)-ионы:
Cr(OH)3 +3OH– = [Cr(OH)6] 3–
В третий стакан добавляют при перемешивании разбавленную серную кислоту до образования серо-фиолетового раствора, содержащего аквакатионы хрома(III):
Cr(OH)3 + 3H3O+ = [Cr(H2O)6]3+
Опыт 12.3. Гидролиз солей хрома(III) Реактивы Посуда и приборы Описание опыта. В химический стакан наливают примерно на четверть его объема раствор сульфата хрома(III)-калия и ставят на магнитную мешалку. Включают перемешивание, затем, после подогрева, добавляют равный объем раствора карбоната натрия. Наблюдают выпадение серо-зеленого студенистого осадка гидроксида хрома(III) и выделение диоксида углерода за счет протекания необратимого гидролиза: 2KCr(SO4)2 + 3Na2CO3 +3H2O = = 2Cr(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3Na2SO4 + K2SO4 Опыт 12.4. Получение соединений хрома(II) и изучение их свойств Реактивы . Твердый хлорид хрома(III) CrCl3, соляная кислота HCl, гранулы металлического цинка Zn, разбавленные (5%-ные) водные растворы гидроксида калия KOH, ацетата натрия NaCH3COO, а также подкисленный соляной кислотой водный раствор хлорида олова(II) SnCl2.Посуда и приборы . Коническая колба емкостью 200–300 мл с пробкой и сифоном, резиновый шланг и зажим, три большие демонстрационные пробирки.Описание опыта. В коническую колбу вносят 1–2 г хлорида хрома(III), наливают около 50–100 мл соляной кислоты и осторожно (вдали от открытого огня) вносят гранулы цинка. Колбу закрывают пробкой с сифоном при открытом зажиме. Через некоторое время цвет раствора меняется с зеленого на голубой за счет образования соединений хрома(II): 2[Cr(H2O)4Cl2]Cl + Zn = 2[Cr(H2O)4Cl2] + ZnCl2
После завершения изменения окраски резиновую трубку перекрывают зажимом. Под давлением выделяющегося водорода (за счет взаимодействия цинка с соляной кислотой) происходит перемещение раствора, содержащего катионы хрома(II), в заранее подготовленные пробирки с реактивами (раствором гидроксида калия, хлорида олова(II), ацетата натрия). При введении в эти пробирки порций раствора, содержащего катионы хрома(II), наблюдается образование, соответственно, желтого, быстро темнеющего на воздухе осадка гидроксида хрома(II), металлического олова и ярко-красного ацетатного комплекса хрома( [Cr(H2O)4Cl2] + 2KOH = Cr(OH)2↓ + 2KCl + 4H2O 2[Cr(H2O)4Cl2] + SnCl2 = 2[Cr(H2O)4Cl2]Cl + Sn↓ 2[Cr(H2O)4Cl2] + 4 NaCH3COO = = [(H2O)Cr(CH3COO)4Cr(H2O)] + 6H2O + 4NaCl
Изменение цвета гидроксида хрома(II) и оставшегося в колбе раствора объясняется легкостью окисления кислородом воздуха соединений хрома в степени окисления +II:
4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3↓
4[Cr(H2O)4Cl2] + O2 + 4HCl = 4[Cr(H2O)4Cl2]Cl + 2H2O
Производные хрома( Опыт 12.5. Получение молибденовой и вольфрамовой сини Реактивы Посуда и приборы Описание опыта. В чашки Петри вносят понемногу паравольфрамата или парамолибдата аммония, по несколько гранул цинка и приливают около 10 мл концентрированной соляной кислоты. Наблюдают выделение газа и образование продуктов синего цвета – соединений молибдена и вольфрама в низших степенях окисления:
(NH4)6Mo7O24 ¾ ® Mo4O10(OH)2 и Mo2O4(OH)2
(NH4)10H2W12O42 ¾ ® W10O29(OH) и W3O8(OH) _________________________ Отвечать на вопросы >>>
|