17. 15.2. Приклади розв’язку типових задач

Задача 1. Наважку технічної солі BaCl₂·2H₂O0,5965г обробляли надвишком сульфатної кислоти. Маса осаду барія сульфату після прожарювання складала 0,4646г. Визначте вміст чистого кристалогідрату BaCl₂·2H₂O в технічній солі.

Розв´язок: Аналіз солі барію відбувається згідно з рівнянням:

BaCl₂·2H₂O + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl + 2H₂O

^{244,30 233,40}

Таким чином, 233,40г BaSO₄ відповідають 244,30г BaСl₂·2H₂O

0,4646гBaSO₄ х г BaСl₂·2H₂O

х = (0,4646·244,30)/233,40 = 0,4862г BaСl₂·2H₂O

Вміст чистого BaСl₂·2H₂O в технічній солі складає:

Задача 2. Визначте [H⁺] в 0.025 м розчині H₂S.

Розв´язок: Розчин H₂Sу воді являє собою слабку кислоту, для якої К₁ = 1·10^-7, а К₂ = 1,2∙10^-18. Отже практично всі іони Н⁺ утворюються за рахунок дисоціації кислоти по першій стадії:

H₂S ↔ HS⁺ + S^-

а рівняння константи дисоціації має вигляд:

Якщо позначити [H⁺]= [HS^-] =x,то отримаємо К =

Звідси х = [H⁺]= = 3,77·10^-5 моль/л

Задача 3. Відносна електронегативність (χ) у оксигена 3,5, а у карбона 2,5. Незважаючи на це, розподіл зарядів в молекулі чадного газу такий: ^δ-СО^+δ . Як пояснити такий розподіл зарядів з точки зору метода валентних зв'язків(ВЗ)?

Розв'язок:Розподіл електронної густини при утворені молекули СО можна показати графічно:

В молекулі СО два зв'язки утворюються по ковалентному механізму, а один - по донорно-акцепторному (дативному) механізму. В останньому випадку донором електронної пари є оксиген, акцептором - атом карбону. Отже, розподіл електронної густини такий:

15.3. Задачі для самостійного розв’язку

15.4. Лабораторна робота

Необхідні прилади, устаткування, реактиви: сухі реактиви – MnO₂, KMnO₄, Na₂SO₃ , порошки Fe, S; розчини – Na₂SO₃ , H₂O₂ (3% i 30%), Na₂S, Na₂S₂O₃ , Pb(NO₃)₂ , KOH, H₂SO₄ , HCl(розб.,конц.), KMnO₄ , K₂Cr₂O₇ , сульфати або хлориди цинку, мангану, кадмію, купруму, нікелю; KІ; водні розчини хлору, брому, йоду. Штатив з лапкою.

Дослід 1. Одержання кисню О₂ і сірки S

а) У широку пробирку або циліндр наливають ≈5 мл гідроген пероксиду Н₂О₂ (30%) і додають декілька кристалів каталізатора МnО₂ або КМnO₄ (обережно, додавати невеликими порціями!). Спостерігають бурхливу реакцію диспрорцінування Н₂О₂. Виділення О₂ контролюють за допомогою тліючої трісочки, яка спалахує в атмосфері О₂.

б) Для одержання О₂ в пробірку насипають ≈1г КMnO₄ і сильно прожарюють у полум’ї пальника. Виділення О₂ контролюють, як і в попередньому досліді. Після охолодження пробірки добавляють в неї 4-5 мл води, перемішують. Спостерігають утворення зеленого розчину К₂MnO₄ і бурого осаду MnO₂.

в) Одержати сірку можна кількома способами. У пробірку наливають 2-3 мл розчину Na₂SO₃, підкислюють розчином H₂SO₄ , додають розчин Na₂S₂O₃ і далі - 1-2 мл сульфатної кислот

Дослід 2. Окисно-відновні властивості гідрогена пероксида

а) До 2 мл солі Рb²⁺ додають розчин Na₂S, при цьому утворюється чорний осад РbS. Для кращого осадження його підігрівать, після чого зливають з осаду розчин і додають ≈3мл 3%-ного розчину H₂O₂. Утворюється білий осад PbSO₄ . Записати рівняння реакцій.

б) До 2 мл солі Cr³⁺ додають краплями розчин лугу. Спочатку випадає осад Cr(ОН)₃, який розчинюється в надлишку КОН, з утворенням комплексу [Cr(ОН)₄ ]^- зеленого кольору. До нього додають розчин Н₂О₂ і підігрівають до переходу зеленого кольору в жовтий - (K₂CrO₄). Записати рівняння відповідних реакцій .

в) У пробірку наливають розчин KMnO₄, підкислюють його і додають розчин H₂O₂. Спостерігають обезбарвлення розчину і виділення О₂ .

Дослід 3. Окисні властивості сірки (виконують у шафі)

У пробірці змішують 1,7г порошку Fe і 1г порошку S. Закріплюють у штативі вертикально і сильно прогрівають полум’ям пальника (обережно, реакція сильно екзотермічна!). Записують спостереження.

Дослід 4. Одерження сульфідів металів

До розчинів солей Zn²⁺, Mn²⁺, Cd²⁺, Pb ²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, додають 2-3 краплі розчину Na₂S. Відмічають колір осадів, що утворилися.

Дослід 5. Відновні властивості сульфідів

В одну пробірку наливають розчин KMnO₄, в іншу - розчин K₂Cr₂O₇, підкислюють обидва розчини і додають декілька крапель розчину Na₂S. Записують спостереження і рівняння відповідних реакцій.

Дослід 6. Одержання SO₂ (виконується у витяжній шафі)

У пробірку насипають невелику кількість порошку Na₂SO₃ і краплями додають розбавлений розчин HCl. Спостерігають виділення газу, який випробовують вологим синім лакмусовим папірцем.

Дослід 7. Окисно-відновна подвійність сульфітів

а) У дві пробірки наливають розчин Na₂SO₃, підкислюють його і додають кілька крапель розчинів Na₂S - у першу пробірку і розчин KІ - у другу. Записують спостереження, складають рівняння реакцій і розраховують Е.Р.С.

б) На підкислений розчин Na₂SO₃ у чотирьох пробірках діють розчинами Br₂, І₂, KMnO₄, K₂Cr₂O₇. Записують спостереження, складають рівняння відповідних реакцій і підраховують Е.Р.С. для кожної реакції.

Дослід 8. Відновні властивості тіосульфату натрію Na₂SO₃

У чотири пробірки наливають окремо розчин Cl₂ (хлорної води), розчини KMnO₄, K₂Cr₂O₇ i Ш₂ (йодної води). Розчини KMnO₄ і K₂Cr₂O₇ підкислюють H₂SO₄. По краплям додають у кожну пробірку розчин тіосульфату Na₂S₂O₃. Спостерігають зміну забарвлення розчинів, складають рівняння кожної реакції, маючи на увазі, що сильними окисниками (перші три пробірки) тіосульфат окислюється до NaHSO₄, а більш слабкими (І₂) - до тетратіонату Na₂S₄O₆.