- •Синтезы неорганических веществ
- •Минск 2009 Введение
- •1. Основные требования техники безопасности и правила работы
- •1.1. Общие принципы и рекомендации
- •1.2. Некоторые правила работы с веществами
- •2. Оборудование и основные операции, используемые для проведения синтеза и разделения веществ
- •2.1. Общие замечания
- •2.2. Глоссарий химической посуды и оборудования
- •2.2.1. Посуда для измерения объемов
- •2.2.2. Посуда и оборудование для подготовки веществ к синтезу и проведения химических реакций
- •2.2.3. Посуда для выделения и очистки веществ
- •2.3. Некоторые методы и приемы работы
- •2.3.1. Промывка осадка методом декантации
- •2.3.2. Центрифугирование
- •2.3.3. Перекристаллизация
- •Пример 1. Очистка нитрата калия
- •Пример 2. Очистка гидрокарбоната натрия с осаждением органическим растворителем
- •3. Методики синтезов
- •3.1. Водород и его соединения Водород н2
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •3.2. Соединения р-элементов VII группы
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска.
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Хлороводородная кислота hCl
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы для обсуждения
- •3.3. Соединения р-элементов VI группы Кислород о2.
- •Исследование свойств полученного соединения
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Октагидрат пероксида бария BaO2·8h2o
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы и задания для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Пентагидрат тиосульфата натрия Na2s2o35h2o
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Гептагидрат сульфата железа (II) FeSo4·7h2o
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Гептагидрат сульфата кобальта (II) СoSo47h2o
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Гептагидрат сульфата никеля (II) NiSo4·7h2o
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы и задания для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •3.4. Соединения р-элементов V группы Цинкаммонийфосфат nh4ZnPo4
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Гексагидрат нитрата железа (II) Fe(no3)26h2o
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Дигидрофосфат аммония nh4h2po4
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •3.5. Соединения р-элементов IV группы Карбонат гидроксомеди (II) (CuOh)2со3
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Карбонат кобальта (II) CoCo3
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Карбонаты цинка и марганца (II) ZnCo3, MnCo3
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Кремний Si
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Оксид олова (іv) SnO2
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •3.6. Соединения р-элементов III группы Борная кислота н3во3
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения.
- •Декагидрат тетрабората натрия (бура) Na2b4о710н2о
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения.
- •Тетрагидрат пероксобората натрия NaBo34h2o
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Додекагидрат сульфата калия-алюминия (аммония-алюминия), алюмокалиевые (алюмоаммонийные) квасцы kAl(so4)212h2o (nh4Al(so4)212h2o)
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска.
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •3.7. Соединения s-элементов II и I групп Гидроксид натрия
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Сульфат кальция CaSo4
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Декагидрат сульфата натрия Na2so410h2o
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •3.8. Соединения d-элементов Гидроксид никеля (II) Ni(oh)2
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы и задания для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Соль Мора (nh4)2Fe(so4)26h2o
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Додекагидрат сульфата калия-хрома (III) (хромокалиевые квасцы) kCr(so4)2·12h2o
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы и задания для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Тригидрат трис-оксалатохромита калия k3[Cr(c2o4)3]·3h2o
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Оксид меди (I) Cu2o
- •Вопросы и задания для обсуждения.
- •Моногидрат ацетата меди (II) Cu(ch3coo)2·h2o
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Оксид хрома (III) Cr2o3
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Хромат калия k2CrO4
- •Исследование полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения.
- •Оксалат марганца (II) MnC2o4
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Тетрахлорцинкат аммония (nh4)2[ZnCl4]
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Дигидрат ацетата цинка Zn(ch3coo)2·2h2o
- •Исследование свойств полученного вещества
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Хлорид гексаамминкобальта (III) [Co(nh3)6]Cl3
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Хлорид гексаамминникеля (II) [Ni(nh3)6]Cl2
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Моногидрат сульфата тетраамминмеди (II) [Cu(nh3)4]so4н2о
- •Исследование свойств полученного вещества.
- •Вопросы для допуска
- •Вопросы и задания для обсуждения
- •Литература
- •Содержание
- •Приложение. Образец протокола с указаниями по его заполнению
- •Учебное издание
Исследование свойств полученного вещества
Проведите с полученным веществом качественные реакции на ионы NH4+, Zn2+, Cl– (6).
Рассмотрите кристаллы полученного вещества под микроскопом.
Испытайте отношение полученного соединения к действию:
-небольшого количества и избытка раствора щёлочи;
-небольшого количества и избытка раствора аммиака.
4) Измерьте рН раствора полученного вещества.
Вопросы для допуска
Какое координационное соединение может образоваться в этом случае? Запишите уравнение реакции.
Каким способом можно определить концентрацию вещества в растворе? Что для этого требуется измерить?
Какая реакция при этом происходит? По какому признаку можно определить, что хлорида меди добавлено слишком много, и синтез придется выполнять заново?
Какие нерастворимые вещества при этом отфильтровываются?
Какое вещество при этом выпадает в осадок?
Обсудите с преподавателем, какие реакции для этого следует использовать.
Вопросы и задания для обсуждения
Какие выводы можно сделать на основании результатов исследования свойств вещества? По каким признакам соединение относят к двойным или к комплексным солям?
Рассмотрите с позиций теории ВС геометрическое строение тетрахлорцинкат-иона. Какова природа связи в этой частице?
Напишите уравнения диссоциации полученного соединения. Запишите выражение для константы нестойкости и найдите в справочнике её значение.
Охарактеризуйте кислотно-основные свойства гидроксида цинка. Ответ сопроводите уравнениями соответствующих реакций.
Отличаются ли продукты взаимодействия солей цинка с концентрированными растворами щелочи и аммиака? Ответ подтвердите уравнениями реакций и значениями констант устойчивости соответствующих соединений.
Запишите уравнение гидролиза хлорида цинка, вычислите константу гидролиза.
Исходя из строения атома цинка, объясните, почему для этого элемента характерна степень окисления +2?
С помощью электродных потенциалов определите, возможно ли растворение цинка в щёлочи в стандартных условиях.
Почему под конец реакция растворения цинка в кислоте сильно замедляется? Какие факторы используются для того, чтобы ускорить процесс растворения?
Дигидрат ацетата цинка Zn(ch3coo)2·2h2o
Меры предосторожности. Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с концентрированными кислотами? Где требуется проводить реакцию?
Методика синтеза. Для синтеза используют оксид цинка массой 1,01,5 г. При расчете следует учесть, что ZnO берется с 15-20% избытком по отношению к требуемому по уравнению реакции количеству. Из ледяной (т. е. стопроцентной) ( = 1,0497 г/см3) уксусной кислоты готовят раствор с массовой долей 20%. (1).
Навеску оксида цинка порциями вносят в нагретый до 75оС раствор уксусной кислоты. Раствор отфильтровывают в горячем состоянии, (2) добавляют несколько капель раствора пероксида водорода с массовой долей 30%, нагревают до кипения (3) и добавляют небольшое количество (0,04–0,05 г) карбоната цинка (4). Смесь кипятят 5 минут, затем 30-40 минут нагревают на водяной бане и фильтруют в горячем состоянии. Фильтрат подкисляют уксусной кислотой до слабого запаха (5), переносят в фарфоровую чашку и упаривают (под тягой!) на водяной бане до появления кристаллической пленки на поверхности, после чего охлаждают ледяной водой. Выпавшие кристаллы при необходимости фильтруют под вакуумом и сушат между листами фильтровальной бумаги (6).