Экспериментальная часть

Приборы и реактивы:

• спиртовка;

• алюминий (стружка);

• медь (стружка);

• штатив с микропробирками: KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Na₂SO₃, MnO₂;

• растворы: йодной воды, крахмала, серной кислоты (2 Н), азотной кислоты (2 н), пероксида водорода (3%), перманганата калия (.1 Н), иодида и йодата калия (.1  Н), соляной кислоты (конц.), гидрооксида натрия (2 М), сульфида натрия (1 Н), роданида аммония (.02 Н), сульфата хрома (III) (.5 н), хлорида железа (III) (.5 н), хлорида олова (II) (1 Н);

Ключевые слова:

• йодноватая кислота (HIO₃);

• роданистоводородная кислота (HNCS);

• цианистоводородная кислота (HCN);

• марганцовая кислота (HMnO₄);

Опыт 1. Окислительные свойства йодата

Йодаты намного устойчивее броматов и хлоратов. Они являются ярко выраженными окислителями. Приготовление иодатов можно осуществить окислением иодидов в щелочном растворе. Окисление можно произвести электролитическим путём. Йодаты также получают растворением йода в горячих растворах гидроокисей щелочных металлов. Также йодаты можно получить путём воздействия водных растворов хлоратов на элементарный йод.

В пробирку помещено пять капель р-ра сульфида натрия и по каплям прибавляли йодную воду.

В результате реакции образовался бесцветный раствор с характерным резким запахом. Образующийся иодид натрия не имеет запаха и цвета, он растворяется — запах обусловлен моносульфаном:

3Na₂S + 3J₂ + 3H₂O  H₂SO₃ + 2H₂S + 6NaJ

Опыт 2. Окисление Sn⁺² до Sn⁺⁴

Роданид калия кристаллизуется в виде отдельных призм, бесцветная соль.

К трём каплям хлорида железа (III) прилита одна капля роданида аммония. Тиоцианаты калия образуют с солями железа (III) тиоцианат железа (III). В результате реакции образуется раствор; выпадает в осадок роданид железа (III). Родан-ионы бесцветны, хорошо растворяются в воде. Осадок имеет красный цвет, сходный с цветом крови, формируются окрашенные кольца, "облака" и нити:

FeCl₃ + K(SCN)  Fe(SCN)₃ + 3KCl

Реакция очень чувствительна, с ее помощью можно обнаружить примесь Fe (III) в солях Fe (II) или других реактивах, например в азотной кислоте. Если катионы железа (III) связаны в прочные комплексы с фторидом, цианидом, лигандами, они не дают характерную красную окраску с роданидом.

В действительности образуется несколько комплексов соединений, которые находятся в динамическом равновесии:

[Fe(SCN)]²⁺, [Fe(SCN)₂]⁺, [Fe(SCN)₃], [Fe(SCN)₄]^-

К полученному раствору прилито по каплям р-р хлорида олова (II) — белая масса с жирным блеском. Дихлорид олова — сильный восстановитель, он восстанавливает соли железа (III) до железа (II). В результате реакции образуется хлорид олова (IV) — бесцветная жидкость, которая дымит на воздухе (образует с парами воды густой дым), именно хлоридом олова (IV) обусловлено обесцвечивание раствора. В этой реакции восстанавливается железо, и окисляется олово:

2Fe(SCN)₃ + 4SnCl₂ = 2FeCl₂ + SnCl₄ + 3Sn(SCN)₂

Кроме того, образовавшиеся тиоционаты могут образовывать комплексные соединения, где в качестве лиганда выступает тиоционат-ион. В этой реакции может образовываться тетрароданоферрат олова Sn[Fe(SCN)₄], что может рассматриваться как качественная реакция на ионы трёхвалентного железа. В результате реакции раствор должен был окраситься в красный цвет. Следовательно, комплексное соединение железа не образовалось.

Образовывающийся в результате реакции “искусственной крови” хлорид олова тоже может взаимодействовать с раствором хлоридом олова (II). Однако, можно предположить, что хлорид олова подвергнется гидролизу, и в результате обмена с ионами воды может образоваться гидроксид калия и соляная кислота. Если в этот раствор прилить пиролюзит, то выделится чистый хлор, который будет вступать в реакцию с хлоридом олова II с образованием хлорида олова IV (олова окисляется):

KCl + HOH KOH + HCl

4HCl + MnO₂  MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Cl₂ + Sn(SCN)₂  Sn(SCN)₄